Le Schéma et ses détails

[Sinead]

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Le schéma par circuit de " LA CARTE APPRENTISSAGE CMS "



1) le circuit externe avec l'alimentation par Pile 9 Volts :

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FOLIO1_APP1.jpg

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2) Sous-tension et Mise en service du Relais OMRON G6K2F

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FOLIO2_APP_1.jpg

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; Quelques explications sur ce schéma:



il comprend trois parties, la LED mise sous tension, avec l'arrivée d'un 9 Volts externe;

l'autre partie comprend le pont diviseur et le courant de base du transistor SMKSP2222A.

Et la dernière partie comprend la mise sous tension du relais avec ce Transistor.



Séparons les circuits en laissant ouvert CNT 2 : c'est comme si nous ne voulions pas mettre le relais OMRON en service;



Le circuit de la LED comporte deux Résistances en série R1 et R6

L'Ampèrage dans R6 est le même courant qui circule dans L2 la LED KB et qui est définit à 0,92mA.

La tension aux bornes de la LED est de 1,85Volt.

La carte est alimentée avec un jeu de piles neuves qui délivrent alors 9 Volts. Les Résistances R1 et R6 font chuter la tension à 7,15V,

7,15V sont répartis entre les deux résistances en série, R1 faible valeur ohmique 680 Ohms et R6 adaptée pour chuter la tension pour la LED.

R6 = 6800 Ohms ( valeur de R arrondie ). Et 9/10 de 7,15V soit 6,43Volts

R1 a une résistivité de : 680 Ohms. Et 1/10 de 7,15V soit 0,71Volt.



Fermons CNT 2,

l'intensité dans R1 augmente un peu parce qu'un deuxième circuit s'est fermé composé de RT2,

RT3, R74, et la liaison Base-Emetteur de Q18.

RT2 RT3 ont une tension de 6,43Volts à la sortie de R1

RT2 et RT3 forment un pont diviseur de tension: si RT2 = RT3 , au point central ( fil 8 ) la tension est divisée par deux, soit 6,43/2 = 3,2 Volts;

si 4 Volts est souhaité, il faut déséquilibrer le pont diviseur : la résistance RT3 sera alors légèrement supérieure.

Ce 4 Volts est le Voh.



Cela revient à dire que RT2 aura une tension de 6,43Volts moins 4 Volts soit : 2,43 V

Mais RT3 a en parallèle R74 et la chute de tension Vbe de Q18.

4 Volts sont donc aux bornes de cette branche RT3 R74.

Le courant dans R74 devra être 10 fois inférieur à celui passant dans RL2 dû au gain du transistor, soit 33mA / 10 = 3,3mA.

Cette intensité passe alors dans R74 et dans RT2, et dans R1.

R1 a maintenant un courant de 3,3mA + 0,00092mA soit arrondi : 3,4mA.

Mais une dernière Résistance consomme aussi du courant, c'est RT3 qui a une ddp de 4 Volts. Gardons un équilibre du pont au point de vue Ampérage et le courant dans RT3 est alors de 3,3mA.

La Résistivité de RT3 est alors avec la loi d'Ohm, U = R.I et R = U/I soi 4 / 0,0033 = 1212 Ohms. Arrondi 1200 Ohms.

RT2 a donc un supplément de courant, celui passant par RT3. L'intensité dans RT2 est égale à 3,3mA + Ibe = 3,8mA.

Le courant dans R1 est alors de 3,8mA + 0,00092mA = arrondi à 4,7mA

La puissance de cette Résistance R1 est à prévoir avec la formule P = U . I soit 0,71 x 0,0047 = 0,0033 Watt soit 0,003 Watt donc très faible;

Avantage: la pile ne va pas s'user avec la LED et la commande du Relais.



La dernière partie à expliquer est la consommation de la bobine du relais RL2 donnée par le fabricant OMRON à 33mA; ce courant passe dans le transistor Q18.



Q18 consomme un peu de courant, il accepte un courant Ice de 500mA d'après ses caractéristiques techniques. Or la bobine du relais excitée consomme 33mA et un peu plus au moment de l’excitation, mais cette pointe d'intensité reste négligeable.

Mais la bobine installée dans le relais est prévue pour fonctionner sous une d d p de 5 Volts. C'est inscrit sur le relais.

Nous allons faire une alimentation de 5 Volts alors que nous alimentons le circuit par une pile de 9 Volts.

Il faut réaliser une chute de tension aux bornes de la bobine pour obtenir 5 Volts; il y a dans cette branche :

Q18, la bobine de RL2, une diode M7 montée en inverse et une Résistance R 13; cette branche doit laisser passer un courant de 33mA.



Tant que CNT2 est ouvert, aucun courant ne passe dans la bobine de RL2. Le fil 11 n'est pas mis à GND par le transistor Q18.

Quand CNT 2 est fermé la Base du Transistor a une tension de 2Volts, et à son collecteur le fil 11 passe à 0 Volt soit le GND de la pile; la bobine a donc une d d p de 5 Volts, voltage réduit grâce à R13;

Comment avons nous calculé la valeur Ohmique de R13 ?

Comme il faut faire chuter la tension de 9Volts à 5 Volts pour la bobine de RL2, la tension est à réduire de 4 Volts dans cette Résistance.

Le courant dans la résistance est équivalent à celui qui passe dans la bobine soit 33mA .

Avec la loi d'Ohm U = RI R = U/I soit 4/0,033 = 121 Ohms. R13 = 121 Ohms.

Calculons la puissance dissipée par R13 avec la formule déjà vue : P = R I² 121 x (0,033)² = 132 milliWatts.

Choisir la Résistance dans le catalogue, gamme série 25 (de 250mW).

Nous ne tenons pas compte de la légère chute de tension dans Q18, dite Vce.



Calcul de R74

Le Béta ou hFE du transistor indiqué dans ses caractéristiques, peut être choisi entre 50 et 300, prenons 200 dans le milieu de son gain, la Résistance R74 aura alors une valeur arrondie de 6200 Ohms.

Le courant de base Ibe = 0,5mA. Conclusion: avoir un bon Ampèremètre pour mesurer ce courant dans R74.

Le courant dans R1 est donc celui qui a été prévu, 4,7mA.

C'est le pont diviseur qui consomme le plus , mais nous pouvont mettre deux Résistances plus fortes tout en gardant les mêmes proportions, et avec Voh à 4 Volts. Alors l'intensité dans R1 sera plus faible.

Dans le sujet le Transistor vous pouvez lire comment la calcul de R74 a été réalisé.



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Schéma suivant, l'alimentation stabilisée 5 Volts 500mA...