L'électronique
Les es bases de l'électronique: les composants
Introduction
Root » Serveurs » Electro » Nique » Introduction: les bases


Les appareils et les composants qu'ils contiennent sont de plus en plus petits. Actuellement, il faut un microscope pour souder les composants, qui font moins d'un millimètre de longueur (et je vous parle même pas de la largeur).

Cliquez sur les photos pour un agrandissement.

Les smartphones et autres trucs de ce genre ne sont pas fait pour être réparés (vous voyez des vis, vous?). Les appareils sont collés, et la seule manière d'ouvrir le boitier, c'est de chauffer le tout pendant 30 minutes pour rendre la colle plus malléable. Si vous chauffez trop fort, la batterie pête, si vous chauffez pas assez, c'est le boitier qui se fend. Et n'oublions pas les nombreux cables et connecteurs microscopiques super-fragiles.

Une batterie lithium-ion est faite pour résister à 200 cycles complets (charge-décharge). Comme la batterie d'un iPhone tient le coup moins d'un jour, c'est normal que la batterie doit être remplacée au bout de 6 à 9 mois. Or ces appareils ne sont pas construits pour qu'on puisse remplacer la batterie. Les fabricants espèrent que le client va acheter un nouvel appareil quand la batterie commence à flancher. L'est l'obsolescence programmée dans toute son horreur.

Les autres pannes n'ont pas vraiment changé du temps des premiers téléphones portables: le micro qui ne fonctionne plus, le haut parleur qui donne un son déformé, le connecteur pour la carte SIM qui fait mauvais contact, l'écran qui est cassé, les boutons (ou le bouton) qui ne fait plus contact... La seule différence, c'est que tous ces composants sont devenus 10 fois plus petits et encore plus fragiles qu'avant.


Mais on retourne (un peu) en arrière avec le transistor U2T301 qui est un darlington (deux transistors dans un boitier pour avoir un gain plus élevé). Ces transistors sont encore utilisés pour commander les lampes-témoins sur les navires CMT (Chasseur de Mines Tripartites) de la marine belge.

Pour éviter que le transistor ne grille à cause de la dissipation trop élevée, le transistor fonctionne en tout ou rien. Pour moduler l'éclairage des ampoules, on utilise un signal de 100Hz dont on module la largeur d'impulsion.


Le LM10 est un ampli opérationnel (op-amp) qui dispose d'une référence de tension intégrée, permettant son utilisations dans de nombreuses applications:

  • Comparateurs
    Comparaison d'une valeur mesurée avec une valeur de consigne
  • Line drivers
    Transformation de la mesure d'un Pt100 en un courant de 4-20mA (boucle de mesure standardisée).
  • Sources de courant
    Réalisation de sources de courant programmables et de chutes de courant (current sinks)
L'ampli opérationnel peut travailler avec une basse tension de 1.5V et peut donc être alimenté avec une seule pile. La consommation propre est très faible, ce qui rend le circuit interessant dans toutes les applications avec alimentation fantôme (le convertisseur est alimenté par les films de mesure comme c'est le cas dans pratiquement toutes les boucles de mesures 4-20mA).


Le LM741 ist un des amplificateurs opérationnels les plus utilisés. Il existe sous plusieurs formes, la plus connue est sous la forme d'une puce au format DIL ou DIP (dual in line package). Pour les applications militaires, le LM741 est également disponible en boitier métallique.

Le circuit contient également une correction d'offset. Dans les versions doubles et quadruples (2 ou 4 amplis dans une puce), il n'y a pas d'entrée de correction d'offset. On retrouve souvent les versions doubles et quadruples à la place des versions simples.


Transformateur d'une alimentation à commutation
Quand l'alimentation tombe en panne et que le transistor de puissance est grillé, le transfo reçoit un fort courant de court-circuit (avant que le fusible ne grille). Ce fort courant produit un champ magnétique important. Le transformateur entre en saturation et garde un champ magnétique rémanent. Il est magnétisé à demeure et il est difficile d'éliminer cette magnétisation. Pour mon travail à la marine (immunisation magnétique des navires) j'utilise de nombreux types de ferrites.

Quand on remplace le transistor (c'est assez facile de trouver un type compatible via l'internet), celui-ci ne va pas tenir le coup très longtemp. Cela tient le coup tant que l'alimentation travaille à faible charge, mais quand elle doit travailler à sa charge nominale la magnétisation permanente de la ferrite s'ajoute au champ induit et la ferrite est à nouveau saturée. Quand le transfo entre en saturation, le courant n'est plus limité que par la résistance ohmique du bobinage (qui est pratiquement nulle). Conséquence: le transistor de puissance claque à nouveau.

On remarque que le transfo est magnétisé car le transistor chauffe plus que normalement, même quand l'alimentation travaille à vide.

La seule manière de réparer une telle alimentation à commutation est de remplacer également le transfo. Or ce type de transfo est pratiquement introuvable.

Dans un cas bien spécifique (alimentation d'un automate programmable industriel) j'ai pu réparer l'alimentation en modifiant la polarité de tous les bobinages (primaire et secondaire). Il y avait heureusement assez de place pour les fils volants et l'alimentation travaillait à une fréquence relativement basse. Le champ induit par le courant dans le transistor ne s'ajoute pas à la magnétisation permanente de la ferrite et le transfo n'entre plus en saturation, même quand l'alimentation travaille à charge maximale.

La mémorisation de l'impulsion magnétique était utilisée dans les mémoires à tores de ferrite. La taille des transfos utilisés est si réduite qu'il s'agit de tores.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's