Transistor Bipolaire

[invite40c695fd]

Bonjour,

Je suis étudiant en 1ère SSI et lors de notre dernier cours de SI nous avons commencé les transistors bipolaires.
Nous avons donc commencé à voir les bases des transistors ( IB + IC = IE et B = IC/IB ).

Puis notre professeur nous à mis directement dans le bain avec une application : Un système de commande d'essuie glace et des exercices liés au montage.
Voici une photo des données que nous avons :

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Et voici les Premières questions posées.

DSC_0018.jpg

Et là j'ai besoin de votre aide car je patauge :'(

1) Appliquer la loi des mailles de façon à déterminer l'expression qui lie les tensions Vka2, Vr8, Vd4, Vce et Vcc.

Je me dis que Vcc = 12V et que c'est lui qui va fournir pour les autres composants.
Donc, Vka2 = 12V ? Mais combien tire notre relais ? la tension par la suite est-elle = 12V ?
Ensuite, j'admets que le transistor est saturé, donc est-ce que je peux dire que Vce = 0 V ?
Pour finir, VR8 et VD4 absorbent la tension restante.

Ai-je alors le droit de dire que Vcc - (Vka2+Vce+Vr8+Vd4) = 0 ?

2)Déterminez Ir7 et la puissance qu'elle devra dissiper.

Pour moi, Ur7 = 12V car la diode étant en // avec le relais, elle ne fait pas chuter la tension de 0.7V.
J'ai donc Ir7 et j'applique ma loi P = U*I.

Une fois de plus, est-ce cela qu'il faut faire ?

Voici, pour ce que ça intéresse, les autres questions auxquelles je dois répondre :

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Ce que je demande, c'est un aide, une astuce. Je me fiche pas mal d'avoir bêtement la réponse si je ne la comprends pas.
Donc si vous avez le temps de m'aider, ou si vous avez pitié de moi, ce serait super de votre part x)
Merci beaucoup d'avance pour vos réponses .
-----

[bobflux]

Le schéma est idiot. Dans la réalité, on mettrait la LED dans le collecteur du transistor, avec le relais. L'énoncé te fait remonter vers le problème en partant de la solution, en te donnant le moins possible d'info.

"VKA2" n'apparaît pas sur le schéma.

Comme le schéma est idiot, je vais donner une réponse assortie :

I(D4) = I(R8) = 20mA donc on a V(R8) = 0.02*220 = 4.4V
V(R7) = V(R8) + V(D4) = 6.4V
donc I(R7) = 64mA
Comme le transistor a un Vcesat de 0.2V il a 6.4V sur son collecteur, donc il y a 5.6V sur le relais (qui ne fonctionne pas, puisque c'est un relais 12V).
Il passe 64mA+20mA = 84mA dans le relais, sous 6.4V il a donc une résistance de 76 ohms.
Pour calculer le courant de base, je corrige l'énoncé : beta = 10 et pas 100 en saturation, on a donc un courant de base de 8.4 mA, donc R5 vaut dans les 690 ohms.

Bref, le corrigé de l'énoncé :

1) on choisit un relais, par exemple celui-ci

Pour la version 12V on a une résistance de 400 ohms, donc sous 12V on a 30mA, plus 20mA pour la LED donc 50mA
On commande avec un bipolaire saturé, Ic=50mA donc Ib=5mA
On le commande depuis un microcontroleur en 3V3 donc Rb = (3.3-0.9)/5mA = 470ohms

2) on a fini

[invite40c695fd]

Merci pour toutes tes réponses

En essayant de comprendre ce que tu as fait, ça devrait m'aider pour la suite.
Par contre, comment je vais expliquer au prof que son schéma est "stupide" ^^'. Mieux vaut que je garde ça pour moi.

[azad]

Ne vas pas dire au prof que le schéma est idiot. Celui qui affirme cela tout en évaluant le courant Ic du transistor, et qui prétend faire passer ce courant dans une LED en série avec le relais a peut-être répondu sans bien mesurer le problème. Ou bien a des comptes à régler avec ses profs de technologie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

On met la LED et sa résistance en // avec le relais, bien sûr. Je ne pensais pas que c'était utile de le mentionner...

Tu es prof de techno, ou quoi ?

[invite40c695fd]

OH non, moi je ne suis que simple disciple ^^.
Ce qui me préoccupe là maintenant, c'est de finir ma page d'exos , que le schéma soit stupide ou pas

[invite40c695fd]

J'ai juste une dernière question : On trouve Ib grâce à Ib = (Ic / B).

Mais là tu es en mesure de trouver R5, mais je ne vois pas pourquoi. Aussi j'ai beau tourner le problème de toutes les manières, je ne trouve pas:

J'ai essayé R = U/I je trouve 142 ohms.
J'ai essayé R=(Ve-VbeSat)/IbSat = (6.4 - 0.6 ) / IbSat (que j'ai pompé sur un datasheet du 2n2222). = 386 ohms.

Si vous avez le temps, ce serait cool de m'expliquer comment R5 = 690Ohms

Merci d'avance

[bobflux]

J'ai dû oublier le Vcesat et le Vbe au-dessus, j'étais un peu à l'arrache, mais bref.

En partant de la masse :

Connaissant la tension sur l'émetteur ( qui est V(R7)=6.4V)
Tu rajoutes le Vbesat, 0.6V (dans la réalité c'est plus) et tu obtiens 7V
En partant de 12V il y a donc 5V sur R5

R5 = 5V/Ib, donc suivant le Ib que tu choisis, tu auras une valeur de résistance...

690 ohms c'est parce que je n'avais pas compté le Vbe. A+

[invite40c695fd]

Ok merci

[Antoane]

Bonsoir,

Pense aussi à prendre en compte le courant circulant dans R6 : I5=Ib+I(R6);
Ce courant est généralement négligeable, mais :
- pas ici ;
- c'est un exercice donc il faut qd même le prendre en compte

[invite40c695fd]

Oui mais comment calculer Ir6 ? On connait Ib = 8.4mA, mais d'après mes calculs Ir5 aussi = 8.4mA
Ir6 = I5 - Ib = 0 ?
R6 = infini ?

[Antoane]

On connait Ib = 8.4mA

on veut Ib=8.4mA.

mais d'après mes calculs Ir5 aussi = 8.4mA

lesquels ?

Ir6 = I5 - Ib

Oui : c'est la loi des noeud.

R6 = infini ?

Non, R6=10k

comment calculer Ir6

Loi d'ohm : I(R6)=U(R6)/R6.
Et tu connais U(R6).
Puis loi des noeuds pour trouver I(R5).
Puis loi d'ohm.
Et hop R5.

[gwgidaz]

Bonsoir,

Pense aussi à prendre en compte le courant circulant dans R6 : I5=Ib+I(R6);
Ce courant est généralement négligeable, mais :
- pas ici ;
- c'est un exercice donc il faut qd même le prendre en compte

Bonjour,

Oui, c'est un exercice...Car dans la réalité, le beta ne sera jamais égal à 100 pour un transistor saturé...Il sera même très différent d'un transistor à l'autre. Dans une étude réelle, il faut toujours faire un schéma qui s'affranchisse des dispersion du beta, donc oublier le Ib. Certains profs ont des progrès à faire...