Kit Électronique INTERMEDIAIRE

 

Composantes :

• Plaquette d'expérimentation
• Alimentation 3.5 & 5 Volts (Kit de Base)
• Câbles de Liaison (Kit de Base)
• Résistances (Kit de Base)
• Photorésistances (LDR)                               (Kit de Base)
• Potentiomètres (10K - 50K)
• Condensateurs (1 – 100 Uf)
• Relais (Hi-Lo Trig)
• Transistors bipolaires (2 x 2N5551)
• MOSFET (IRF540N)
• Circuit de Temporisation (NE555)
• Compteur décimal (4017) + Module balayage D.E.L.
• Comparateur différentiel (LM393)
• Moteur DC (TT)               (Kit de Base)
• SG90 Micro Servo

Introduction :

Cet ensemble de composantes est le complément du Kit Électronique de Base et il vous permet de réaliser des montages plus évolués. Par l’addition de composantes actives tels transistors et circuits intégrés, vous serez en mesure d’expérimenter sur l’amplification de signaux, la comparaison de signaux, des circuits de temporisation, le contrôle de relais et de moteurs et plusieurs autres.

Nous avons énuméré les composantes du Kit Électronique de Base dans la liste ci-dessus, car vous aurez besoin de certaines d’entre-elles pour compléter le montage du kit intermédiaire.

 

Références :

Plusieurs des expériences associées aux composantes du kit intermédiaire se retrouvent dans les chapitres 7 à 15 du livre Électronique pour les Nuls (2e édition). Nous avons également ajouté des liens sur d’autres sites afin de diversifier votre apprentissage.

 

Montages :

Nous proposons des photos de montages afin de faciliter l’apprentissage. Une fois le montage complété, il vous sera plus facile de procéder à des variantes afin d’élargir vos connaissances.

 

Résistances, Potentiomètres, Photorésistances (LDR).

• https://debuterpro.com/5-composants-electroniques-de-base-pour-un-debutant/
• https://electronicsclub.info/components.htm

Ces composantes étant traitées dans le Kit de Base, vous pourrez étudier les sections 1 à 7 du livre. Électronique pour les Nuls (2e édition).

 

Module Relais

• http://www.zpag.net/Electroniques/relais.htm
• https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/control-high-voltage-devices-arduino-relay-tutorial/

Plusieurs modules de relais sont disponibles sur le marché avec des options variées. Le module inclus dans le Kit a la particularité de pouvoir s’activer selon un signal Haut (High) ou un signal Bal (Low). Cette option offre la possibilité de faire des montages beaucoup mieux adaptés aux différents besoins.

 

 

 

La possibilité de sélectionner un déclenchement Haut/Bas est possible par l’utilisation d’un optocoupleur bidirectionnel tel que décrit dans le schéma suivant :

 

 

 

MONTAGE RELAIS TEMPORISÉ :

Ce montage est un complément du chapitre 7 sur les condensateurs et plus spécifiquement sur les circuits R-C. À la mise sous tension, le circuit et en mode charge, la tension monte progressivement pour atteindre le seuil de déclenchement du relais. Une fois enclenché, le relais court-circuite le condensateur et ramène sa valeur à zéro, entrainant le déclenchement du relais et le début d’un nouveau cycle. Le potentiomètre permet de varier la vitesse de charge et par conséquent le « tempo » du relais.

 

 

 

Transistors bipolaires (2N5551)

Les transistors bipolaires inclus dans le kit sont les 2N5551, voici les spécifications :

• Polarity:     NPN (la flèche de l’émetteur pointe vers l’extérieur)
• Maximum Collector Power Dissipation (PC): 0.31 W
• Maximum Collector-Base Voltage |Vcb|: 180 V
• Maximum Collector-Emitter Voltage |Vce|: 160 V
• Maximum Emitter-Base Voltage |Veb|: 6 V
• Maximum Collector Current |Ic max|: 0,6 A

 

 

Voici une expérience similaire à celle proposée dans le chapitre 10 (Figure 10.11) du livre.

https://reviseomatic.org/help/e-MOSFET-BJT/Touch%20Switch.php

 

On propose d’expérimenter sur 3 niveaux, serez-vous en mesure de constater la différence ?

1. A) Non Amplifié,
2. B) Amplification à simple étage et
3. C) Amplification à étage double (Darlington)

 

 

 

 

Voici la réalisation du montage C), on touche les extrémités de la résistance et du câble jumper blanc (encerclés) :

 

 

 

 MOSFET IRF540

• https://eskimon.fr/tuto-arduino-601-le-moteur-%C3%A0-courant-continu
• https://www.theengineeringprojects.com/2017/06/introduction-to-irf540.html

On retrouve fréquemment ce type de transistor dans les circuits de puissance.

Il est utilisé pour alimenter de relais, des moteurs et des alimentations commutées (switching)

 

Spécifications

• description : n-ch
• valeurs nominales : 100 V - 27 A - 150 W
• boîtier : TO220

 

 

 

Contrôle d’un moteur DC

https://reviseomatic.org/help/e-MOSFET-BJT/Semiconductor%20Switches.php

 

 

 

Ce montage fonctionne, mais il n’est généralement pas recommandé, car il y a beaucoup de perte calorifique. Voici un circuit plus efficace qui utilise un NE555 (voir ci-dessous) pour générer un train d’impulsions à largeur variable (Pulse Width Modulation) afin d’alimenter le moteur.

 

http://www.theorycircuit.com/dc-motor-speed-control-using-ic-555/

 

 

 

Toutefois, ce montage ne permet pas de générer un train d’impulsion complet de 0 à 100 %, donc le contrôle du moteur reste limité.
Vous pouvez voir ici un autre montage qui améliore le rendement :
https://www.electroschematics.com/pulse-generator-with-555/

 

Pour un meilleur contrôle, nous utilisons maintenant des microcontrôleurs comme un Arduino.

 

 

NE555

• http://polygone.ek.la/fonctionnement-du-timer-555-a80738946
• https://electronicsclub.info/555timer.htm
• http://www.555-timer-circuits.com/

 

Le 555 est un circuit très polyvalent qui est utilité pour générer des impulsions simples (on shot ou MonoStable) ou un train d’ondes en continu (Astable). Dans l’exemple ci-dessous, nous utilisons un montage similaire à l’exemple en référence FIGURE 11-15 Configuration du circuit d’un multivibrateur astable 555 du Manuel, sauf que nous ajoutons un transistor afin de contrôler un Micro-Servo SG90 (Voir référence ci-dessous).

 

Ce schéma provient du site https://makerobot.wordpress.com/2012/11/27/servo-driver/

 

 

 

SG90 Micro Servo

• https://genie-electronique.blogspot.com/2013/03/fonctionnement-dun-servomoteurs.html
• https://eskimon.fr/tuto-arduino-602-un-moteur-qui-a-de-la-t%C3%AAte-le-servomoteur

LM393

• http://www.elektronique.fr/cours/AOP/aop-montages-de-base.php
• http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/LM393-comparator-circuit.php
• http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Touch-sensor-circuit-with-voltage-comparator.php
• https://www.framboise314.fr/scratch-raspberry-pi-composants/module-detecteur-de-lumiere-a-ldr/

 

Le LM393 est largement utilisé comme comparateur de voltage dans plusieurs modules de senseurs de toutes sortes (Lumière, Son, Vibration, Niveau d’eau, Etc.) pour lesquels on règle un seuil de déclenchement afin d’activer un état Actif ou Inactif (ON-OFF) ce qui facilite le branchement sur des microcontrôleurs. Bref, tout signal analogique pour lequel on veut déclencher une détection à partir d’un certain niveau utilise un montage de type comparateur.

 

Le circuit présenté ici met en œuvre une simple veilleuse à l’aide d’un des comparateurs.

https://protosupplies.com/product/dual-voltage-comparator-lm393/

 

Le LDR (Light Dependent Resistor) modifie la résistance avec la quantité de lumière reçue. À mesure que la quantité de lumière augmente, la résistance diminue. Inversement, lorsque l’intensité lumineuse diminue, la résistance augmente.

Le LDR est en série avec une résistance (ou potentiomètre ajusté selon le besoin) 33K formant un diviseur de tension. Avec un éclairage puissant, la faible résistance du LDR maintiendra la tension sur la broche « - » faible. Au fur et à mesure que la lumière diminue et que la résistance augmente, la tension commencera à augmenter vers 5V et une fois qu’elle dépassera la tension sur la broche «+», la sortie deviendra FAIBLE, allumant ainsi la veilleuse D.E.L..

Le potentiomètre peut être utilisé pour régler la tension sur la broche «+» et donc définir le point de déclenchement pour le moment où le comparateur change d’état.