FONCTION COMMUTATION A. Objectifs de la séquence: à l'issue de la séquence, il faut être capable de: Expliquer le fonctionnement d'un transistor travaillant en commutation. Dimensionner les composants liés à la structure Exploiter les caractéristiques d'un transistor. Mettre en œuvre une structure fonctionnant en commutation.

? Commander le moteur dans les deux sens. Rôle: Etude de la fonction commande du moteur B.1 Schéma structurel correspondant: ? Rôle: Commander le moteur dans les deux sens.

C. Généralités sur les transistors: Un transistor est formé de deux jonctions de polarités opposées placées en série. Suivant le sens des jonctions on peut obtenir des transistors NPN ou PNP SYMBOLE Effet transistor La flèche indique le sens du courant émetteur

D. Caractéristiques d'un transistor. D1.Schéma permettant de relever la caractéristique d'un transistor.

Caractéristique de transfert IC Caractéristique de sortie Caractéristique de transfert en courant Ib Vce Caractéristique d’entrée Vbe

Caractéristique d’entrée Cette courbe représente la jonction base émetteur. Le seuil de tension Vbe est situé à environ 0.7V.

Caractéristique de transfert en courant Elle permet de déterminer l'amplification en courant (β ou hfe)=

Caractéristique de sortie Cette caractéristique est donnée à ib=cst..

E) Fonctionnement en Commutation

1.Etat bloqué: 2.Régime linéaire: 3.Etat saturé REM: Si Ib=0 Ic=Ice0 0 On dit que le transistor est bloqué .Vce =VCC le fonctionnement est en B 2.Régime linéaire: Si Ib augmente Ic augmente. Les couples Ic et Ib sont les coordonnées des points d'une droite BS d'équation: Vce=Vcc-Rc*Ic 3.Etat saturé REM: Pour obtenir un Vcesat le plus faible possible, il faut imposer à Ib une valeur de sursaturation telle que Ibsat=K.ibsat où K est un coefficient de sursaturation compris entre 2 et 10.

F)Récapitulation Un transistor fonctionnant en commutation ne peut prendre que 2 états. Bloqué : Ic=0 ,Vce=VCC ,Ib=0 Saturé : Ic=icsat , Vce =Vcesat Puissance dissipée par le transistor en commutation: P=Vce.Ic+Vbe.Ib souvent Vbe.Ib << Vce.Ic Alors: P Vce*Ic La puissance dissipée est presque nulle.

G).Retour à la fonction commande du moteur

Quel est le rôle des diodes S1=0V et S2=10 V; dire quels transistors sont passants et quels transistors sont bloqués. S1=10V et S2=0V; dire quels transistors sont passants et quels transistors sont bloqués.

H).Paramètres liés à la commutation du transistor Si la fréquence de commutation d'un transistor est très importante. Il faudra prendre en compte des paramètres supplémentaires pour effectuer le choix d'un transistor. Temps de réponse: Le temps de retard écoulé entre le changement d'état du signal d'entrée et le changement d'état du signal de sortie est appelé le temps de réponse . Ce phénomène existe aussi bien à la montée qu'à la descente de la tension.

Temps à la fermeture, mise en conduction ton=td+tr Temps à l'ouverture(blocage) Toff=Ts+Tf

I).Exercices Vérifier que le transistor T3 (BC337 Pmax=800mW βmini=100,Vcesat=0.2V vbesat=0.7V)est saturé lorsque Ve=12V *Calculer Ib *Calculer Ic Quelle est la puissance dissipée dans le transistor?

J).Le montage Darlington Un montage Darlington est une association de transistor qui permet d'avoir une amplification en courant élevée. Ic= Lors des phases de saturation , le transistor qui conduit la puissance ne sature réellement jamais. Le montage commute donc plus rapidement qu'un transistor, mais dissipe plus de puissance. Vcesat=VcesatT1+VbeT2

FIN EXERCICES