Chapitre 22 – Étude expérimentale de quelques circuits à diode (PCSI)
l’oscilloscope. Préciser la procédure utilisée notamment le mode de visualisation de l’oscilloscope et les réglages du signal du GBF.
c) Quel est le rôle du transformateur d’isolement ?
d) On écrit la tension au secondaire du transformateur v = V cos vt. Tracer, en les justifiant,
la tension u aux bornes de la diode et la tension w aux bornes de la résistance.
e) Que se passe-t-il si l’expérimentateur veut faire une mesure en régime continu sans changer de montage ? Donner notamment le courant à travers R.
2. On ne s’intéresse qu’au fonctionnement en régime périodique (de période T) de l’alimentation à découpage suivante :
E
L
K
K
C
i L
i K
i K
U
Figure 22.41
Les interrupteurs K et K
sont des interrupteurs commandés dont la séquence de commande
est la suivante : K est fermé et K
ouvert pour 0 t aT , K est ouvert et K
fermé pour
aT t T . On suppose dans un premier temps que l’association en parallèle de R et C se
comporte comme une source idéale de tension de force électromotrice U = E
. On se place
dans l’hypothèse où le courant dans la bobine d’inductance L ne s’annule jamais. On prend
E = 50 V et T = 50 ms.
a) Déterminer les expressions des courants i L , i K et i K en fonction du temps sur une période.
On note I m la valeur minimale de i L .
b) Représenter l’allure de ces courants en fonction du temps.
c) Déterminer la valeur de E
en fonction de E et a.
d) On règle le rapport cyclique a à 0, 6. Pour cette valeur du rapport cyclique, on accepte
une ondulation maximale Di L,max de 0,3 A en notant Di L = I M − I m l’ondulation avec I M la
valeur maximale de i L . Déterminer l’expression littérale puis la valeur numérique de la valeur
minimale de L.
e) La puissance fournie par la source de tension de force électromotrice E est P g = 150 W.
Établir l’expression de P g en fonction de I m , E, a, T et L.
f) En déduire, pour la valeur minimale de L, les valeurs numériques de I m et I M .
g) Tracer les portions de caractéristiques courant - tension décrites par chaque interrupteur
sur une période.
h) En déduire la nature (diode ou transistor) des interrupteurs K et K
.
i) Déterminer la valeur moyenne V 0 de la tension aux bornes de K en fonction de E.
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l’oscilloscope. Préciser la procédure utilisée notamment le mode de visualisation de l’oscilloscope et les réglages du signal du GBF.
c) Quel est le rôle du transformateur d’isolement ?
d) On écrit la tension au secondaire du transformateur v = V cos vt. Tracer, en les justifiant,
la tension u aux bornes de la diode et la tension w aux bornes de la résistance.
e) Que se passe-t-il si l’expérimentateur veut faire une mesure en régime continu sans changer de montage ? Donner notamment le courant à travers R.
2. On ne s’intéresse qu’au fonctionnement en régime périodique (de période T) de l’alimentation à découpage suivante :
E
L
K
K
C
i L
i K
i K
U
Figure 22.41
Les interrupteurs K et K
sont des interrupteurs commandés dont la séquence de commande
est la suivante : K est fermé et K
ouvert pour 0 t aT , K est ouvert et K
fermé pour
aT t T . On suppose dans un premier temps que l’association en parallèle de R et C se
comporte comme une source idéale de tension de force électromotrice U = E
. On se place
dans l’hypothèse où le courant dans la bobine d’inductance L ne s’annule jamais. On prend
E = 50 V et T = 50 ms.
a) Déterminer les expressions des courants i L , i K et i K en fonction du temps sur une période.
On note I m la valeur minimale de i L .
b) Représenter l’allure de ces courants en fonction du temps.
c) Déterminer la valeur de E
en fonction de E et a.
d) On règle le rapport cyclique a à 0, 6. Pour cette valeur du rapport cyclique, on accepte
une ondulation maximale Di L,max de 0,3 A en notant Di L = I M − I m l’ondulation avec I M la
valeur maximale de i L . Déterminer l’expression littérale puis la valeur numérique de la valeur
minimale de L.
e) La puissance fournie par la source de tension de force électromotrice E est P g = 150 W.
Établir l’expression de P g en fonction de I m , E, a, T et L.
f) En déduire, pour la valeur minimale de L, les valeurs numériques de I m et I M .
g) Tracer les portions de caractéristiques courant - tension décrites par chaque interrupteur
sur une période.
h) En déduire la nature (diode ou transistor) des interrupteurs K et K
.
i) Déterminer la valeur moyenne V 0 de la tension aux bornes de K en fonction de E.
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