TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS Les Rsistances ESPEO 98 99

TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS : Les Résistances ESPEO 98 -99 , JY CADOREL

Applications des résistances • Chute de tension • limitation du courant • atténuation de signaux • charges électriques • diviseurs de tension • etc. . .

Généralités : la résistivité • Propriété des corps à avoir des électrons libres dans la bande de conduction. • Unité légale ohm - mètre • Les conducteurs ont une résistivité de quelques m. W. cm • Les isolants atteignent 1018 W. cm • Les semi-conducteurs ont une résistivité de quelques W. cm • Le meilleur conducteur est l ’argent (r =1. 46 m. W. cm) • Les meilleurs isolants sont la Bakélite, le mica, les céramiques, le quartz, etc. . .

Généralités : la résistance • R = r. L/S • R en W, L en m, S en m 2 • Unité légale ohm • Loi d ’ohm : R = U/I (U en VOLTS, I en AMPERES)

Paramètres constructeurs : exemple

Paramètres constructeurs: Résistance nominale • Valeur de la résistance garantie avec une certaine tolérance (en %) dans des conditions d ’utilisation données (température, humidité, tension d ’utilisation, etc…).

Paramètres constructeurs: Puissance nominale • Puissance que peut dissiper la résistance en air calme à la pression atmosphérique normale pour une température maximum Tc indiquée par le fabricant. • Si la température ambiante est supérieure à TC, la puissance admissible diminue.

Paramètres constructeurs: Puissance nominale

Paramètres constructeurs: Tension maximale • Tension maximale que l ’on peut appliquer en continu Paramètres constructeurs: Tension de bruit • A la tension de bruit théorique due à l ’agitation thermique s ’ajoute une tension due au passage d ’un courant dans un milieu hétérogène que l ’on exprime en µV par volt aux bornes.

Paramètres constructeurs: Coefficient de température • Bien que non linéaire, la variation de la valeur d ’une résistance avec la température est représentée par une droite du type : • R(T) = Ro (1 + a. T*(T- To)) avec • Ro : résistance nominale à la température nominale To • a. T: coefficient de température exprimé en ppm (partie par million)/°C

Paramètres constructeurs: Coefficient de température • Exemple avec a = 200 ppm /°C

Paramètres constructeurs: Réponse en fréquence • Schéma électrique équivalent en courant alternatif • Ordres de grandeur

Paramètres constructeurs: Réponse en fréquence • Les résistances de faibles valeurs sont inductives. • Les résistances de fortes valeurs sont capacitives

Les Différents types de résistances

Résistance fixe à couche carbone

Résistance fixe à couche métallique

Résistance fixe bobinée

Résistances pour montage en surface • Les résistances CMS représentent 70% des unités vendues

Réseau SIL (single in line)

Potentiomètres

Critères de choix des différents types de résistances • Puissance (pour les alimentations, …) • très faible valeurs (mesure de courant, . . . ) • très fortes valeurs (mise à un même potentiel de sous ensembles haute tension) • faible bruit (communications, . . . ) • faible encombrement ( portables, . . ) • Précision (radar, GPS, etc…)

Performances relatives différentes technologies

Les choix logiques • Résistances standard: CMS (en métal vitrifié) • Puissance : CMS jusqu’à 3 W, à piquer au delà. • Précision : CMS (film métal ) 0. 1% 25 ppm/°C, et résistance bobinée à piquer pour la puissance • mise au même potentiel : éviter les résistances CMS (tension de claquage dans l ’air 1 KV/mm).

LES VARISTANCES • Résistances dont la valeur peut varier dans de fortes proportions sous l ’action de facteurs physiques : • Température --> thermistances CTN et CTP • Tension --> résistances non linéaires ou VDR • Eclairement --> photorésistances • Contraintes mécaniques --> jauges • Champ magnétique --> magnétorésistances • Rayonnement nucléaire -> radiodétecteurs

Thermistances CTN • Ces thermistances ont un Coefficient de Température Négatif et élevé. • Elles sont réalisées avec des semiconducteurs polycrystalins grâce à un mélange de chrome, manganèse , fer, cobalt, nickel.

Thermistances CTN R = A e B/T A et B dépendent du matériau utilisé. .

Thermistances CTN : applications • Mesure de la température et/ou détection d ’une température maximum : climatisation, ABS, indicateur du niveau d ’huile, congélateur, microonde, chargeur de baterie, etc. . . Exemple : protection par CTN de batteries rechargeables Ni. Cd (recharge en 1 heure !)

Thermistances CTP

Thermistances CTP applications • Limitation de courant • Protection de moteur • Régulation du courant et protection des lignes téléphoniques

Résistances VDR (Voltage Dependent Resistor) ou « VARISTOR » Résistance dont la valeur décroît lorsque la tension aux bornes augmente. V = C* I b

Résistances VDR applications • Stabilisation d ’une tension • Ecretage • Absorbtion de transitoire