Dernière mise à jour le 23/09/2013

Présentation


implantation-42

Ce montage électronique permet de faire de la variation d’intensité lumineuse. La structure de l’ensemble est composé de composants passifs.

Schéma


hacheur-001

Fonctionnement


Le circuit fait appel à un classique NE555 pour générer un signal périodique rectangulaire de fréquence “relativement” fixe, mais la largeur d’impulsions peut varier grâce au potentiomètre RV1.


L’oscillateur
L’oscillateur est bâtît sur un NE555 avec ses classiques composants satellites RV1, R2 et C1, dont les valeurs déterminent la fréquence d’oscillation et le rapport cyclique.


Interface de sortie
La sortie du NE555 (borne 3) n’est pas en mesure de délivrer un courant suffisant pour piloter directement une ampoule ou un moteur, aussi ce circuit intégré est-il épaulé par un transistor de puissance de type 2N3055, qui fait ainsi office d’interface de puissance. Le choix du transistor s’est porté sur un 2N3055 car ce dernier supporte bien des pointes de courant de plusieurs ampères. Sachez en effet qu’une ampoule électrique à filament, lorsqu’elle est éteinte, présente une résistance “à froid” dix à quinze fois inférieure à sa résistance “à chaud” (quand elle est allumée). Ainsi, une ampoule de 12W, qui consomme environ 1A en régime allumée, provoque une pointe de l’ordre de 10A lors de son allumage (ce à quoi l’alimentation pourra certainement répondre pendant un court instant).
En ce qui concerne le transistor 2N3055, celui-ci à un gain pour une température de 25°C et pour un courant de 8A (courant Ic) de G=20. Avec un gain de 20et un courant de collecteur de 8A on ce retrouve avec un courant de 0,4A !!!! dans ce cas notre petit circuit intégré NE555 va nous débiter un courant de 0,4A ?? (non je ne pense pas).
En regardant le Datasheets de ce dernier, celui-ci à des valeurs max à ne pas dépasse d’ailleur tension max = 18 V, nous sommes donc pile à la limite, ce qui est forcément risqué…
En ce qui concerne le courant de sortie de notre NE555 (Icc=10mA pour une tension de 15V maxi 15mA, mais je préfère rester en dessous.)
Prenons un courant de sortie de 10mA le transistor va donc avoir dans sa base un courant de 10mA qui va le parcourir, pour un courant de 10mA le courant Ic est proche de 1A, pour un courant de 12mA la chute de tension Vce est de l’ordre de 1,6V et la chute de tension Vbe=0,8V.
La résistance qui va venir limité le courant évitant la destruction de notre NE555 est de 1k4 normalisé 1k5 (15-0,8)/0.010=R2.


Bon il est vrai que pour un tel courant de base le transistor ne va pas amplifier grand-chose seulement un gain de 75 (valeur indiqué sur la courbe du datasheet).
Regardons en ce qui concerne la simulation, je place un générateur de 15V, et qui débite un courant de 1A, avec une chute de tension de 1,6V aux bornes du transistor 2N3055, et je met une résistance de 1k5 pour avoir un courant de 10mA.

2n3055-1

Tiens étonnant !! Aucune valeurs ne ressembles à mes calculs mise à part le courant Ib mais Vce et Ic??? Dequoi s’agit t’il ? est-ce une erreur de calcul (pourtant non), est-ce une erreur de lecture du datasheet (non) alors c’est quoi ?
Ahhh mais oui !!!, voila l’erreur la fonction de transfert de notre 2N3055 par rapport à la simulation. J’ai fais une analyse de mon transistor 2N3055 grâce à l’outils interne à proteus. Quand on regarde le courant de base, et le courant collecteur en aucun cas ces résultats sont identiques avec le datasheet du 2N3055.
Regardons ensemble le courant Ic pour 1A, et le courant Ib :

ic-et-ib


Pour un courant proche de 1A nous avons un Ib=50mA (environ) (différent de 10mA), alors la résistance R2 à donc une valeur de 284 Ohms (théorique) (15-0,8)/0.050=R2
Et pour un courant Ic=1A nous avons une chute de tension de 0,7V (différent de 1,6V)
Ic=(15-0,7)/1=14,3 Ohms (théorique) nous laisserons 15Ohms nous allons pas « chipoter » pour 0,7 Ohms…

nouvelle-simulation

Alors ça par exemple !!!!
Mais une question alors, on se base sur quoi ? valeur théorique (logiciel) ou valeur pratique (datasheet), je vous laisses réfléchir…
(voir Théories fonction de transfert transistor NPN) pour les curieux…

Circuit imprimé


circuit-imprime-30

Historiques


23/09/2013
– 1er mise à disposition