TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS : Les Résistances ESPEO 98-99 , JY CADOREL

Applications des résistances Chute de tension limitation du courant atténuation de signaux charges électriques diviseurs de tension etc...

Généralités : la résistivité Propriété des corps à avoir des électrons libres dans la bande de conduction. Unité légale ohm - mètre Les conducteurs ont une résistivité de quelques mW.cm Les isolants atteignent 1018 W.cm Les semi-conducteurs ont une résistivité de quelques W.cm Le meilleur conducteur est l ’argent (r =1.46 mW.cm) Les meilleurs isolants sont la Bakélite, le mica, les céramiques,le quartz, etc...

Généralités : la résistance R = r. L/S R en W, L en m, S en m2 Unité légale ohm Loi d ’ohm : R = U/I (U en VOLTS, I en AMPERES)

Paramètres constructeurs : exemple

Paramètres constructeurs: Résistance nominale Valeur de la résistance garantie avec une certaine tolérance (en %) dans des conditions d ’utilisation données (température, humidité, tension d ’utilisation, etc…).

Paramètres constructeurs: Puissance nominale Puissance que peut dissiper la résistance en air calme à la pression atmosphérique normale pour une température maximum Tc indiquée par le fabricant. Si la température ambiante est supérieure à TC, la puissance admissible diminue.

Paramètres constructeurs: Puissance nominale

Paramètres constructeurs: Tension maximale Tension maximale que l ’on peut appliquer en continu Paramètres constructeurs: Tension de bruit A la tension de bruit théorique due à l ’agitation thermique s ’ajoute une tension due au passage d ’un courant dans un milieu hétérogène que l ’on exprime en µV par volt aux bornes.

Paramètres constructeurs: Coefficient de température Bien que non linéaire, la variation de la valeur d ’une résistance avec la température est représentée par une droite du type : R(T) = Ro (1 + aT*(T- To)) avec Ro :résistance nominale à la température nominale To aT: coefficient de température exprimé en ppm (partie par million)/°C

Paramètres constructeurs: Coefficient de température Exemple avec a = 200 ppm /°C

Paramètres constructeurs: Réponse en fréquence Schéma électrique équivalent en courant alternatif Ordres de grandeur

Paramètres constructeurs: Réponse en fréquence Les résistances de faibles valeurs sont inductives. Les résistances de fortes valeurs sont capacitives

Les Différents types de résistances

Résistance fixe à couche carbone

Résistance fixe à couche métallique

Résistance fixe bobinée

Résistances pour montage en surface Les résistances CMS représentent 70% des unités vendues

Réseau SIL (single in line)

Potentiomètres

Critères de choix des différents types de résistances Puissance (pour les alimentations, …) très faible valeurs (mesure de courant,...) très fortes valeurs (mise à un même potentiel de sous ensembles haute tension) faible bruit (communications,...) faible encombrement ( portables,..) Précision (radar, GPS, etc…)

Performances relatives des différentes technologies

Les choix logiques Résistances standard: CMS (en métal vitrifié) Puissance : CMS jusqu’à 3W, à piquer au delà. Précision : CMS (film métal ) 0.1% 25ppm/°C, et résistance bobinée à piquer pour la puissance mise au même potentiel : éviter les résistances CMS (tension de claquage dans l ’air 1KV/mm).

LES VARISTANCES Résistances dont la valeur peut varier dans de fortes proportions sous l ’action de facteurs physiques : Température --> thermistances CTN et CTP Tension --> résistances non linéaires ou VDR Eclairement --> photorésistances Contraintes mécaniques --> jauges Champ magnétique --> magnétorésistances Rayonnement nucléaire -> radiodétecteurs

Thermistances CTN Ces thermistances ont un Coefficient de Température Négatif et élevé. Elles sont réalisées avec des semi- conducteurs polycrystalins grâce à un mélange de chrome,manganèse ,fer,cobalt,nickel.

A et B dépendent du matériau utilisé . Thermistances CTN R = A e B/T A et B dépendent du matériau utilisé . .

Thermistances CTN : applications Mesure de la température et/ou détection d ’une température maximum : climatisation, ABS, indicateur du niveau d ’huile, congélateur, microonde, chargeur de baterie, etc... Exemple : protection par CTN de batteries rechargeables NiCd (recharge en 1 heure !)

Thermistances CTP

Thermistances CTP applications Limitation de courant Protection de moteur Régulation du courant et protection des lignes téléphoniques

Résistances VDR (Voltage Dependent Resistor) ou « VARISTOR » Résistance dont la valeur décroît lorsque la tension aux bornes augmente . V = C* I b

Résistances VDR applications Stabilisation d ’une tension Ecretage Absorbtion de transitoire