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TECHNOLOGIE DES TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS :COMPOSANTS :
Les RésistancesLes Résistances
ESPEO 98-99 , JY CADOREL
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Applications des résistancesApplications des résistances
• Chute de tensionChute de tension
• limitation du courant limitation du courant
• atténuation de signauxatténuation de signaux
• charges électriquescharges électriques
• diviseurs de tension diviseurs de tension
• etc...etc...
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Généralités : Généralités : la résistivitéla résistivité• Propriété des corps à avoir des électrons libres dans la Propriété des corps à avoir des électrons libres dans la
bande de conduction.bande de conduction.
• Unité légale Unité légale ohm - mètreohm - mètre• Les conducteurs ont une résistivité de quelques Les conducteurs ont une résistivité de quelques cm cm
• Les isolants atteignent 10Les isolants atteignent 1018 18 cmcm
• Les semi-conducteurs ont une résistivité de quelques Les semi-conducteurs ont une résistivité de quelques cm cm
• Le meilleur conducteur est l ’argent Le meilleur conducteur est l ’argent ((cm)cm)
• Les meilleurs isolants sont la Bakélite, le mica, les Les meilleurs isolants sont la Bakélite, le mica, les céramiques,le quartz, etc...céramiques,le quartz, etc...
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Généralités : Généralités : la résistancela résistance• R = R = L/S L/S
• R en R en L enL enm, S en mm, S en m22
• Unité légale Unité légale ohmohm• Loi d ’ohm : R = U/I (U en VOLTS, I en AMPERES)Loi d ’ohm : R = U/I (U en VOLTS, I en AMPERES)
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Paramètres constructeurs : Paramètres constructeurs : exempleexemple
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Résistance nominaleRésistance nominale
• Valeur de la résistance garantie avec Valeur de la résistance garantie avec une certaine tolérance (en %) dans des une certaine tolérance (en %) dans des conditions d ’utilisation données conditions d ’utilisation données (température, humidité, tension (température, humidité, tension d ’utilisation, etc…).d ’utilisation, etc…).
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Puissance nominalePuissance nominale
• Puissance que peut dissiper la résistance Puissance que peut dissiper la résistance en air calme à la pression atmosphérique en air calme à la pression atmosphérique normale pour une température normale pour une température maximum Tc indiquée par le fabricant.maximum Tc indiquée par le fabricant.
• Si la température ambiante est Si la température ambiante est supérieure à TC, la puissance admissible supérieure à TC, la puissance admissible diminue.diminue.
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Puissance nominalePuissance nominale
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Tension maximaleTension maximale
• Tension maximale que l ’on peut appliquer en continuTension maximale que l ’on peut appliquer en continu
Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Tension de bruitTension de bruit
• A la tension de bruit théorique due à l ’agitation A la tension de bruit théorique due à l ’agitation thermique s ’ajoute une tension due au passage d ’un thermique s ’ajoute une tension due au passage d ’un courant dans un milieu hétérogène que l ’on exprime en courant dans un milieu hétérogène que l ’on exprime en µV par volt aux bornes.µV par volt aux bornes.
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Coefficient de Coefficient de températuretempérature
• Bien que non linéaire, la variation de la valeur Bien que non linéaire, la variation de la valeur d ’une résistance avec la température est d ’une résistance avec la température est représentée par une droite du type :représentée par une droite du type :
• R(T) = Ro (1 + R(T) = Ro (1 + TT*(T- To)) avec *(T- To)) avec
• Ro :résistance nominale à la température Ro :résistance nominale à la température nominale Tonominale To
TT: coefficient de température exprimé en : coefficient de température exprimé en
ppm (partie par million)/°Cppm (partie par million)/°C
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Coefficient de Coefficient de températuretempérature
•Exemple avec 200 ppm /°C
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Réponse en fréquenceRéponse en fréquence
•Schéma électrique équivalent en courant alternatif
•Ordres de grandeur
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Paramètres constructeurs:Paramètres constructeurs:Réponse en fréquenceRéponse en fréquence
• Les résistances de faibles valeurs sont inductives.Les résistances de faibles valeurs sont inductives.
• Les résistances de fortes valeurs sont capacitivesLes résistances de fortes valeurs sont capacitives
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Les Différents types de Les Différents types de résistancesrésistances
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Résistance fixe à couche Résistance fixe à couche carbone carbone
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Résistance fixe à couche Résistance fixe à couche métalliquemétallique
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Résistance fixe bobinée Résistance fixe bobinée
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Résistances pour montage Résistances pour montage en surface en surface
•Les résistances CMS représentent 70% des unités vendues
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Réseau SIL (single in line)Réseau SIL (single in line)
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PotentiomètresPotentiomètres
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Critères de choix des Critères de choix des différents types de différents types de résistancesrésistances• Puissance (pour les alimentations, …)Puissance (pour les alimentations, …)
• très faible valeurs (mesure de courant,...)très faible valeurs (mesure de courant,...)
• très fortes valeurs (mise à un même très fortes valeurs (mise à un même potentiel de sous ensembles haute tension)potentiel de sous ensembles haute tension)
• faible bruit (communications,...)faible bruit (communications,...)
• faible encombrement ( portables,..)faible encombrement ( portables,..)
• Précision (radar, GPS, etc…)Précision (radar, GPS, etc…)
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Performances relatives des Performances relatives des différentes technologiesdifférentes technologies
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Les choix logiquesLes choix logiques
• Résistances standard: CMS (en métal vitrifié)Résistances standard: CMS (en métal vitrifié)
• Puissance : CMS jusqu’à 3W, à piquer au delà.Puissance : CMS jusqu’à 3W, à piquer au delà.
• Précision : CMS (film métal ) 0.1% 25ppm/°C, et Précision : CMS (film métal ) 0.1% 25ppm/°C, et résistance bobinée à piquer pour la puissancerésistance bobinée à piquer pour la puissance
• mise au même potentiel : éviter les résistances mise au même potentiel : éviter les résistances CMS (tension de claquage dans l ’air 1KV/mm).CMS (tension de claquage dans l ’air 1KV/mm).
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LES VARISTANCES LES VARISTANCES • Résistances dont la valeur peut varier dans Résistances dont la valeur peut varier dans
de fortes proportions sous l ’action de de fortes proportions sous l ’action de facteurs physiques :facteurs physiques :
• Température --> thermistances CTN et CTPTempérature --> thermistances CTN et CTP
• Tension --> résistances non linéaires ou VDRTension --> résistances non linéaires ou VDR
• Eclairement --> photorésistancesEclairement --> photorésistances
• Contraintes mécaniques --> jaugesContraintes mécaniques --> jauges
• Champ magnétique --> magnétorésistancesChamp magnétique --> magnétorésistances
• Rayonnement nucléaire -> radiodétecteursRayonnement nucléaire -> radiodétecteurs
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Thermistances CTNThermistances CTN
• Ces thermistances ont un Coefficient de Ces thermistances ont un Coefficient de Température Négatif et élevé.Température Négatif et élevé.
• Elles sont réalisées avec des semi-Elles sont réalisées avec des semi-conducteurs polycrystalins grâce à un conducteurs polycrystalins grâce à un mélange de mélange de chrome,manganèse ,fer,cobalt,nickel.chrome,manganèse ,fer,cobalt,nickel.
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Thermistances CTNThermistances CTN
R = A e R = A e B/TB/T
A et B dépendent du matériau utilisé .A et B dépendent du matériau utilisé .
..
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Thermistances CTN : Thermistances CTN : applicationsapplications
•Mesure de la température et/ou détection d ’une température maximum : climatisation, ABS, indicateur du niveau d ’huile, congélateur, microonde, chargeur de baterie, etc...
protection par CTN de batteries rechargeables NiCd
(recharge en 1 heure !)
Exemple :Exemple :
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Thermistances CTPThermistances CTP
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Thermistances CTPThermistances CTP applications applications
•Limitation de courant
•Protection de moteur
•Régulation du courant et protection des lignes téléphoniques
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Résistances VDR (Voltage Résistances VDR (Voltage Dependent Resistor) ou Dependent Resistor) ou
« VARISTOR »« VARISTOR »Résistance dont la valeur décroît lorsque la tension aux bornes augmente .
V = C* I
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Résistances VDRRésistances VDR applications applications
•Stabilisation d ’une tension
•Ecretage
•Absorbtion de transitoire