TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS : Les Résistances

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1 TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS : Les Résistances
ESPEO , JY CADOREL

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

3 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...

4 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)

5 Paramètres constructeurs : exemple

6 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…).

7 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.

8 Paramètres constructeurs: Puissance nominale

9 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.

10 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

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

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

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

14 Les Différents types de résistances

15 Résistance fixe à couche carbone

16 Résistance fixe à couche métallique

17 Résistance fixe bobinée

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

19 Réseau SIL (single in line)

20 Potentiomètres

21 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…)

22 Performances relatives des différentes technologies

23 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).

24 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

25 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.

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

27 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 !)

28 Thermistances CTP

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

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

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