diode de commutation

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Batterie 6 volts
• Transformateur de puissance, abaisseur de 120 VCA à 12 VCA (catalogue Radio Shack n° 273-1365, 273-1352 ou 273-1511).
• Une diode de redressement 1N4001 (catalogue Radio Shack n° 276-1101)
• Une lampe néon (catalogue Radio Shack n° 272-1102)
• Deux interrupteurs à bascule, SPST ("Single-Pole, Single-Throw")

Un transformateur de puissance est spécifié, mais n'importe quelle inductance à noyau de fer suffira, même l'inductance ou le transformateur maison du chapitre sur les expériences AC ! La diode n'a pas besoin d'être un modèle exact 1N4001. Toutes les séries de diodes de redressement "1N400X" conviennent à cette tâche et sont assez faciles à obtenir. Je recommande les interrupteurs d'éclairage domestique pour leur faible coût et leur durabilité.

REFERENCES CROISEES

Leçons En Circuits Électriques , Volume 1, chapitre 16 :« Constantes de temps RC et L/R »

Leçons En Circuits Électriques , Tome 3, chapitre 3 :« Diodes et redresseurs »

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

• Examinez le « kickback » inductif
• Apprenez à supprimer le "rebond" à l'aide d'une diode

SCHÉMA SCHÉMA

ILLUSTRATION

INSTRUCTIONS

Lors de l'assemblage du circuit, faites très attention à l'orientation de la diode. L'extrémité cathodique de la diode (l'extrémité marquée d'une seule bande) doit faire face au côté positif (+) de la batterie.

La diode doit être polarisée en inverse et non conductrice avec le commutateur n°1 en position « on ». Utilisez l'enroulement haute tension (120 V) du transformateur pour la bobine d'inductance.

L'enroulement primaire d'un transformateur abaisseur a plus d'inductance que l'enroulement secondaire et donnera un plus grand effet de clignotement de la lampe. Réglez l'interrupteur n°2 sur la position « arrêt ». Cela déconnecte la diode du circuit afin qu'elle n'ait aucun effet.

Fermez et ouvrez rapidement (allumez « on » puis « éteignez ») l'interrupteur n° 1. Lorsque cet interrupteur est ouvert, l'ampoule au néon clignote sous l'effet du « rebond » inductif. La diminution rapide du courant causée par l'ouverture de l'interrupteur fait que l'inducteur crée une chute de tension importante car il tente de maintenir le courant à la même amplitude et dans le même sens.

Le rebond inductif est préjudiciable aux contacts de commutation, car il provoque un arc excessif chaque fois qu'ils sont ouverts. Dans ce circuit, la lampe au néon diminue en fait l'effet en fournissant un chemin de courant alternatif pour le courant de l'inducteur lorsque l'interrupteur s'ouvre, dissipant l'énergie stockée de l'inducteur de manière inoffensive sous forme de lumière et de chaleur.

Cependant, il y a encore une chute de tension assez élevée à travers les contacts d'ouverture du commutateur n° 1, provoquant un arc électrique excessif et une durée de vie raccourcie du commutateur. Si l'interrupteur n° 2 est fermé (activé sur « on »), la diode fera maintenant partie du circuit.

Fermez et ouvrez à nouveau rapidement le commutateur #1, en notant la différence de comportement du circuit. Cette fois, la lampe néon ne clignote pas.

Connectez un voltmètre à travers l'inducteur pour vérifier que l'inducteur reçoit toujours la pleine tension de la batterie avec l'interrupteur n°1 fermé. Si le voltmètre n'enregistre qu'une faible tension avec l'interrupteur n° 1 sur « on », la diode est probablement connectée à l'envers, créant un court-circuit.

FICHE DE TRAVAIL CONNEXE :

• Fiche de travail sur diverses applications de diodes