Testeur de batterie 12 V - Le site de Cours de JFA

Testeur de batterie 12 V
Schéma : La batterie à tester est branchée aux bornes VBAT et VSS.
VBAT
R4
14
R1
47k
U1A
V1
1
4
A
3
6
5
D3
B
DEL ROUGE
U1B
7
2
U1D
R2
1k
12
VSS
CD4011
11
13
D
D2
VDD
5V
DEL JAUNE
V2
9
8
10
C
D1
DEL VERTE
U1C
R3
12k
VSS
1] Dessiner à nouveau ce schéma à la norme NFC-03.
2] Etude des ponts diviseurs : Relations entre VBAT, V1 et V2, les courants entrant dans les
portes logiques sont considérés comme négligeables.
a) manipulation : câbler R1, R2 et R3.
donner le marquage des couleurs de ces résistances.
relever V1 et V2 et compléter le tableau, pour les valeurs de VBAT de 3V à 8V.
b) établir la relation entre VBAT, V1 et V2. Comparer avec les résultats précédents.
c) compléter les valeurs théoriques de V1 et V2 dans le tableau, pour les valeurs de
VBAT de 9V à 14V.
d) manipulation : relever V1 et V2 de manière à compléter le tableau, pour les valeurs
de VBAT de 9V à 14V. Conclusion.
VBAT
3V
4V
5V
6V
8V
9V
10
11V
12V
13V
14V
V1 théorique
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V1 mesurée
V2 théorique
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V2 mesurée
3] Etude des portes U1A, U1B et U1C. Pour toute cette étude, on prendra VDD = 5V.
a) Caractéristique de transfert VA = f(V1) de la porte U1A :
proposer le schéma et le mode opératoire de la manipulation permettant de relever
cette caractéristique de transfert.
compléter le tableau :
V1 < _ _ _ > _ _ _
VA
NL1
NL0
compléter la caractéristique de transfert VA = f (V1) :
VA
V1
donner le rôle des portes U1A et U1C dans ce montage.
b) Association des portes U1A et U1B : donner la caractéristique de transfert VB = f(V1)
et le rôle de l’ensemble constitué par ces deux portes.
c) Détermination des valeurs limites de VBAT : Vmin et Vmax.
calculer la valeur particulière de VBAT qui permet à la sortie B de la porte U1B de
passer du NL0 au NL1. Cette valeur sera notée Vmin.
calculer la valeur particulière de VBAT qui permet à la sortie C de la porte U1C de
passer du NL1 au NL0. Cette valeur sera notée Vmax.
compléter le tableau
Vmin
Vmax
4] Etude de la porte U1D :
compléter la table de vérité de cette porte.
B
0
0
1
1
C
0
1
0
1
D
5] Synthèse du fonctionnement : compléter le tableau.
A, B, C et D : 0 ou 1.
DEL : allumée ou éteinte.
A
B
C
D
DEL rouge DEL verte
DEL jaune
Vbat< Vmin
Vmin < Vbat < Vmax
Vbat > Vmax
6] Caractéristique d’une DEL et détermination de la valeur de la résistance R4.
DEL
VF
IF
proposer le schéma et le mode opératoire de la manipulation permettant de relever
cette caractéristique. On pourra effectuer cette manipulation avec soit une DEL rouge,
verte ou jaune, car c’est une seule résistance R4 qui est en série avec chacune de ces
DEL.
présenter le résultat sous la forme d’une caractéristique courant / tension : IF = f (VF)
IF
VF
calculer la valeur de la résistance R4 et choisir sa valeur dans la série E24.
calculer la puissance dissipée par cette résistance et choisir la valeur normalisée.
donner le marquage des couleurs de cette résistance.
7] Résumer en quelques lignes, le fonctionnement complet de ce montage.
8] Câblage et test du montage sur plaque d’essai. Afin de minimiser le risque d’erreur, le
câblage sera effectué en plusieurs étapes, en vérifiant le fonctionnement au fur et à mesure.
a) ponts diviseurs R1 à R3 : cette étape correspond en partie à la question 1, on pourra
donc faire quelques relevés identiques à ceux déjà effectués.
b) portes U1A à U1D :
câbler les portes U1A et U1B et vérifier le fonctionnement, qui doit correspondre à ce
qui a été prévu dans les colonnes A et B du tableau de la question 5.
câbler la porte U1C et vérifier le fonctionnement, qui doit correspondre à ce qui a été
prévu dans la colonne C du tableau de la question 5.
câbler la porte U1D et vérifier le fonctionnement, qui doit correspondre à ce qui a été
prévu dans la colonne D du tableau de la question 5.
c) montage complet et test de l’ensemble.
9] Modification du montage.
Déterminer les valeurs des résistances R1, R2 et R3 de manière à obtenir :
Vmin = 12V et Vmax = 13V
choisir les valeurs des résistances dans la série E24, puis calculer à nouveau
Vmin et Vmax avec les valeurs normalisées.
donner le marquage des couleurs de ces résistances.
remplacer les résistances R1 à R3 par les nouvelles valeurs et tester à
nouveau le montage.