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Joints Toriques

QU’Est-Ce QU’Un Joints Toriques ?

Les joints toriques sont des joints utilisés pour empêcher les fuites de fluides dans les tuyaux et autres objets. Il est appelé ainsi parce que sa section est circulaire et qu’il a la forme de la lettre O.

Ils sont utilisés par écrasement avec un élément de la pièce à étancher, les matériaux les plus courants étant le caoutchouc, le silicone ou d’autres matériaux élastiques. Bien qu’ils soient utilisés de la même manière que les joints et les garnitures, les joints toriques sont largement utilisés dans divers endroits en raison de leur facilité d’utilisation, de leur facilité d’entretien, comme le démontage, et de leur faible coût.

Utilisations Des Joints Toriques

Les joints toriques sont utilisés comme matériaux d’étanchéité pour empêcher les fuites de fluides dans les tuyaux et autres objets. Ils sont également utilisés pour empêcher les gaz de pénétrer dans les équipements nécessitant un vide poussé, tels que les microscopes électroniques.

Les joints toriques nécessitent une rainure pour l’anneau afin d’être utilisés. En effet, le joint torique doit être écrasé pour assurer l’étanchéité, afin qu’il se déforme dans la bonne forme et qu’il exerce la bonne pression.
En outre, contrairement aux joints et aux garnitures, les joints toriques peuvent être utilisés à des fins de fixation et de fonctionnement. Dans ce cas, il est important de choisir un joint torique dont la dureté est adaptée au domaine d’utilisation.

Principe Des Joints Toriques

Les joints toriques sont déformés par écrasement pour combler l’espace dans la zone d’étanchéité et assurer l’étanchéité par la force de répulsion de l’écrasement. Les joints toriques sont donc montés dans une gorge de montage. Lorsque le joint torique est écrasé et qu’une pression est appliquée, il se déforme dans le sens du débordement de la rainure. Par conséquent, si la rainure est trop grande, le joint torique dépasse du composant, ce qui entraîne une détérioration de cette zone et, à terme, une perte de la fonction d’étanchéité.

De plus, lorsque la pression du fluide augmente, la pression pousse le joint torique vers l’extérieur et la fonction d’étanchéité est réduite en raison du dépassement. L’utilisation de bagues d’appui peut empêcher les joints toriques de dépasser, et il est conseillé d’utiliser des bagues d’appui lorsque la pression du fluide est égale ou supérieure à 6,9 MPa.

En outre, lors de l’écrasement du joint torique avec le composant utilisé, la profondeur de la gorge doit être déterminée en tenant compte de la marge d’écrasement afin de garantir l’étanchéité à la déformation. La sélection de la profondeur de gorge et de l’épaisseur du joint torique (diamètre transversal) appropriées est facilitée par la référence aux normes JIS, qui spécifient les dimensions de la gorge de manière à ce que le rapport d’écrasement du joint torique soit d’environ 8 à 30 % de son épaisseur.

La norme JIS définit également le matériau et la dureté du joint torique, en fonction du type et de l’application du joint torique.

Matériaux Des Joints Toriques

Voici quelques exemples de matériaux utilisés pour les joints toriques.

Nbr (Caoutchouc Nitrile)

C’est le matériau le plus couramment utilisé pour les joints toriques. Il présente une excellente résistance à l’huile et à l’abrasion et une résistance stable à la chaleur. Il est utilisé dans les machines industrielles générales. Toutefois, au sein du NBR, les performances sont subdivisées en fonction des numéros de matériau dans les normes JIS et ISO. Il est donc nécessaire de vérifier les normes avant d’envisager le matériau approprié lors de la sélection.

Fkm (Caoutchouc Fluoré)

Ce matériau présente une excellente résistance à la chaleur et à l’huile. Selon le numéro du matériau, certains matériaux ont une excellente résistance aux acides et aux alcalis, et sont largement utilisés dans les équipements qui manipulent des solutions chimiques. Il peut également être utilisé dans des équipements à haute pression ou à basse température. Les prix sont plus élevés que ceux du NBR. Comme pour le NBR, les performances de ce matériau sont également divisées en détails en fonction du numéro du matériau, il est donc nécessaire de vérifier la norme et l’application avant de choisir le matériau.

Ffkm (éLastomère Perfluoré)

Ce matériau présente une excellente résistance à la chaleur et la meilleure résistance chimique de tous les caoutchoucs synthétiques. Il est communément appelé Perfluoro. Ce matériau est moins susceptible de provoquer un gonflement du joint torique sous l’effet des produits chimiques. Il est encore plus cher que le FKM, avec un prix surprenant d’environ 10 000 euros/pièce, en fonction de la taille. Ils sont utilisés dans les cas où des fuites de substances dangereuses doivent être évitées.

Différents joints toriques sont produits et vendus par les principaux fabricants. Lorsque vous choisissez le bon, assurez-vous qu’il est cohérent en termes de performances passées et de gestion des stocks.

Normes Des Joints Toriques (P, G, V)

Il existe différentes normes pour les joints toriques, dont certaines sont présentées ici.

Les joints toriques les plus utilisés sont généralement marqués P-00, G-00, V-00, etc. Les initiales ont les significations suivantes et sont utilisées en fonction du but recherché.

P (Acronyme de Packing)

Utilisé comme joint torique pour l’exercice et la fixation.

G (Lettre Initiale de Gasket)

Utilisé comme joint torique de fixation.

V (Acronyme de Vacuum)

Utilisé comme joint torique pour le vide.
Tous ces joints peuvent être identifiés par le diamètre de leur fil. Chaque norme a un tableau correspondant, qu’il convient de vérifier lors de la sélection.

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testeur en circuit

Qu’est-ce qu’un testeur en circuit ?

Un testeur en circuit est un dispositif de test permettant d’évaluer les caractéristiques électriques de composants électroniques individuels montés sur des cartes de circuits électroniques à l’intérieur d’un équipement électronique.

Pour qu’un appareil électronique fonctionne correctement, il est essentiel que les cartes de circuits électroniques internes fonctionnent correctement. La carte de circuit électronique ne peut fonctionner que si les composants électroniques sont correctement montés sur la carte de câblage imprimé (carte) et si elle est alimentée en électricité.

Les testeurs en circuit peuvent tester les caractéristiques électriques des composants individuels montés sur la carte en utilisant très peu d’énergie. Ils peuvent localiser les pièces défectueuses sans endommager la carte et peuvent détecter de manière fiable les pièces défectueuses difficiles à détecter à l’œil nu.

Utilisations des testeurs en circuit

Les testeurs en circuit sont largement utilisés dans les processus d’inspection des lignes de développement et de production de masse dans les usines qui manipulent des cartes de circuits électroniques avec des dispositifs et des composants électroniques. Il existe deux types de testeurs en circuit : les testeurs en circuit de type presse et les testeurs à sonde volante.

Les testeurs en circuit de type presse sont capables d’effectuer des inspections à grande vitesse et conviennent aux cartes produites en masse. Ils sont également utilisés pour les gabarits d’inspection. Les testeurs à sonde volante ne nécessitent pas de gabarits d’inspection, conviennent aux cartes produites en petite quantité et en grande quantité et peuvent traiter des modèles fins.

Les éléments d’inspection spécifiques comprennent les défauts de soudure courts/ouverts qui montent les composants, les défauts dus à des constantes erronées dans les condensateurs, les bobines, les résistances, etc., les composants manquants tels que les condensateurs, les bobines, les résistances, les diodes et les transistors, les défauts de flottaison des fils dans les circuits intégrés et les connecteurs, les photocoupleurs et les transistors numériques, Le système est utilisé pour vérifier le fonctionnement des photocoupleurs, des transistors numériques et des diodes Zener.

Des tests spéciaux peuvent également être utilisés pour l’inspection d’images de composants non-inspectables électriquement, l’inspection des défauts d’adhésion (soudure) des SOP et QFP, des tests de fonction simples, etc.

Principe des testeurs en circuit

Les testeurs en circuit appliquent des sondes aux points requis d’une carte électronique et appliquent un très petit signal électrique, distinct de la polarisation pendant le fonctionnement normal, pour extraire les constantes et les fonctions des composants et les défauts tels que les lignes de signal ouvertes ou courtes, y compris les vias internes.

Le système possède la structure interne nécessaire pour effectuer sans problème différents types d’inspection et se compose généralement d’une section de mesure pour l’inspection électrique, d’une section de balayage pour capturer et reconnaître les lignes de mesure, d’une section de sondage pour mettre les lignes de mesure en contact sous tension avec des endroits spécifiques de la carte testée et d’une section de commande pour les contrôler. Le système comprend également une unité de commande pour contrôler ces parties.

Les constantes des composants électroniques sont mesurées à partir des valeurs de tension et de courant lorsque le signal de mesure est appliqué à l’unité de sondage. Comme les circuits électriques forment généralement des réseaux, il est difficile de mesurer les constantes des éléments individuels. Toutefois, de nombreux testeurs en circuit sont équipés de diverses fonctions permettant d’améliorer la précision de l’inspection.

Autres informations sur les testeurs en circuit

1. Fonctions des testeurs en circuit

Protection
Cette fonction isole électriquement l’effet des erreurs causées par les courants dus aux connexions parallèles. 

Séparation de phase
Lorsqu’un signal CA est appliqué à un réseau de circuits composé de résistances, d’inductances et de condensateurs, une différence de phase est générée entre le courant et la tension. Cette différence de phase peut être utilisée pour mesurer avec précision les constantes de chaque élément.

2. Testeur volant

Les testeurs volants sont un type de testeur en circuit et sont des dispositifs d’inspection qui appliquent principalement une sonde pour identifier les courts-circuits ouverts dans les composants montés sur une carte. Ils sont plus longs à inspecter que les testeurs en circuit de type presse standard, mais sont utilisés lorsque l’accent est mis sur le fait qu’aucune préparation de programme ou de carte à broches n’est nécessaire.

Également connu sous le nom de “flying probe checker”, il crée une liste de réseaux à partir de données Gerber et utilise ces données pour inspecter les déconnexions en plaçant une sonde au début et à la fin de la carte. Un court-circuit est ensuite inspecté en appliquant une sonde entre un point de ce réseau et un réseau adjacent.

De nombreux types de testeurs volants ont été modifiés à partir de vérificateurs de cartes nues et peuvent être utilisés comme tests généraux en circuit après montage. La méthode d’inspection spécifique consiste à serrer la carte des deux côtés à l’aide de deux ou quatre sondes. Ces équipements de test inspectent les états d’ouverture et de court-circuit de la carte de circuit imprimé, certains vérifiant la continuité électrique et d’autres mesurant la capacité C pour détecter les courts-circuits ; en général, la méthode de la capacité C permet de réduire le temps de mesure.

3. Testeur de fonctions

Les testeurs de fonction sont des dispositifs d’inspection dont l’objectif est totalement différent de celui des testeurs en circuit, qui sont souvent comparés pour inspecter des cartes similaires au cours du processus de fabrication de la carte. Alors que l’objectif principal d’un testeur en circuit est de vérifier l’état de montage de la carte, y compris les composants, si le circuit est ouvert ou court-circuité, un testeur de fonction est utilisé pour vérifier si les fonctions du circuit lui-même, telles que l’opération d’entrée/sortie, fonctionnent correctement.

Ce test de fonction est généralement appelé test de fonctionnement, dans lequel des signaux électriques spécifiés dans les spécifications sont appliqués aux bornes d’entrée de la carte à tester, et l’on vérifie si la sortie est conforme aux spécifications. D’autres tests sont également effectués sur des composants tels que les interrupteurs et les diodes électroluminescentes qui sont difficiles à vérifier en utilisant uniquement un test ouvert-court-circuit avec un testeur en circuit, ainsi que sur le fonctionnement des circuits intégrés et l’écriture de logiciels pour les MCU et divers circuits intégrés.

En général, si l’on compare les tests en circuit et les tests de fonctionnement, les tests de fonctionnement sont plus importants du point de vue de la vérification du fonctionnement du produit, et la majorité des produits donnent la priorité aux tests de fonctionnement.

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machine à mesurer les contours

Qu’est-ce qu’une machine à mesurer les contours ?

Les machines à mesurer les contours sont des appareils utilisés pour tracer le contour d’un objet et enregistrer, analyser et mesurer sa forme avec précision.

Parmi les machines à mesurer les contours, celles qui tracent directement la surface de l’objet à mesurer à l’aide d’un stylet et qui enregistrent avec précision le mouvement du stylet sont appelées machines à mesurer par contact. En revanche, celles qui tracent la surface en captant la lumière réfléchie par la surface, par exemple à l’aide d’un laser, sont appelées machines de mesure sans contact.

Si les machine à mesurer les contours sans contact sont relativement faciles à utiliser, leur inconvénient réside dans le fait que l’état de la lumière réfléchie varie fortement en fonction du matériau et des propriétés de la surface de l’objet. C’est pourquoi les machines à contact, qui ne sont pas affectées par ces conditions, sont largement utilisées.

Utilisations des machines à mesurer les contours

Les machines à mesurer les contours sont largement utilisées, principalement pour le développement, la production et le contrôle de la qualité des produits métallurgiques. Elles peuvent également être utilisées pour des mesures automatiques sur la ligne de production en programmant une série d’opérations de mesure.

Il convient de noter qu’en raison du risque de rayure de la surface d’une machine à mesurer les contours de type palpeur, l’inspection est souvent effectuée sur la base d’un échantillonnage pour les produits dont la qualité de l’apparence est importante. Comme les machines à mesurer les contours peuvent mesurer avec précision des formes et des dimensions à un pas fin, elles peuvent également être utilisées pour la rétroconception.

Principe des machines à mesurer les contours

Cette section décrit le principe des machines à mesurer les contours par contact, largement utilisées. Les machines de mesure de profil par contact se composent d’un détecteur qui se déplace horizontalement et d’un stylet qui se déplace de haut en bas en décrivant un grand arc de cercle.

La forme du contour peut être tracée en enregistrant constamment les coordonnées de la pointe du stylet à l’aide d’une échelle numérique, la coordonnée X provenant du mouvement horizontal et la coordonnée Y de la position verticale du stylet. Il convient de noter que le bras auquel le stylet est attaché se déplace de haut en bas selon un mouvement en arc de cercle.

Cela signifie que la pointe du stylet suit également la forme de l’objet à mesurer dans un mouvement d’arc de cercle. Par conséquent, pour tracer les coordonnées XY avec précision, l’erreur dans la direction X causée par le mouvement en arc de cercle doit être compensée. De même, si l’échelle numérique utilisée pour mesurer le mouvement vertical du stylet ne peut mesurer que le mouvement linéaire, un mécanisme est nécessaire pour convertir le mouvement en arc de cercle en mouvement linéaire.

Un positionnement précis est important pour les détecteurs, c’est pourquoi des vis à billes et des moteurs pas à pas sont utilisés pour ce mouvement. Dans les machines de haute précision, les composants électriques tels que l’alimentation et la carte de commande sont généralement séparés dans un boîtier externe afin de minimiser les effets de la dilatation thermique.

Autres informations sur les machines à mesurer les contours

1. Angle de suivi des machines à mesurer les contours

Les machines à mesurer les contours sont équipées d’un stylet à leur extrémité. Le stylet est monté verticalement sur le bras et ne peut pas mesurer à angle droit.

L’angle auquel le profilomètre de contour peut mesurer est appelé angle de suivi, qui se réfère respectivement aux directions ascendante et descendante. L’angle de suivi dépend de la forme du stylet, qui a ses propres limites dans les directions ascendante et descendante.

Si le stylet a une forme conique ou symétrique, les angles de suivi en montée et en descente sont égaux. En revanche, si le stylet a une forme asymétrique, les angles de suivi dans les directions ascendante et descendante changent, il faut donc faire attention. L’angle de suivi dépend également de la vitesse et de la force de mesure, et plus la vitesse de mesure est élevée, plus il est difficile de suivre une pente raide.

2. Inspection quotidienne des machines à mesurer les profils

Les machines de mesure de profil par contact sont sujettes à l’usure car la pointe du stylet est en contact avec la surface à mesurer. Même si l’usure est minime, elle est affectée par l’hystérésis et d’autres changements au fil du temps dus à une utilisation répétée.

Des inspections régulières sont donc nécessaires, mais une maintenance fréquente à grande échelle n’est pas pratique en termes d’heures de travail et de coûts. C’est pourquoi, dans le cadre d’une inspection de routine, les fonctions importantes et les points liés aux performances sont simplement corrigés.

Les inspections quotidiennes des machines à mesurer les contours consistent principalement à vérifier et à corriger les trois points suivants

  • Précision des valeurs mesurées
    Les mesures sont effectuées par rapport à un étalon de référence calibré, tel qu’une cale étalon, et tout écart entre la valeur calibrée et la valeur mesurée réelle est corrigé.
  • Niveau d’usure de la pointe du stylet
    Lors de la mesure d’un pas de valeur, par exemple, la pointe du stylet s’enfonce en fonction de l’usure du stylet, ce qui entraîne un léger écart entre la forme réelle et la forme mesurée. Sur la base de cet écart, l’usure est calculée et compensée.
  • Équivalence entre les mesures en montée et en descente
    Mesurez des géométries symétriques, telles que des jauges à broches ou des billes d’acier de précision, et corrigez la distorsion entre les côtés gauche et droit de la géométrie mesurée de manière à ce qu’ils soient équivalents.

Dans la plupart des cas, ces deux corrections sont automatiquement calculées par le logiciel à partir des valeurs mesurées. Il est donc important de gérer l’utilisation du système afin de ne pas oublier les inspections quotidiennes. De plus, si l’industrie automobile et les normes de gestion de la qualité telles que IATF 16949 ou ISO 9001 doivent être acquises et maintenues, des travaux d’étalonnage traçables doivent également être effectués régulièrement.

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Machines à couler sous pression

QU’Est-Ce QU’Une Machine à Couler Sous Pression ?

Les machines à couler sous pression sont des appareils qui fondent des métaux et des alliages à grande vitesse et les versent dans des moules pour les couler.

Les machines à couler sous pression permettent de fabriquer en série des produits de même forme avec une grande précision, ce qui réduit la charge de travail des opérateurs. Elles sont également efficaces lorsque l’on utilise des métaux à faible point de fusion, tels que l’aluminium et le zinc, car ces métaux sont plus faciles à fondre et à couler dans les moules.

En revanche, il est difficile d’utiliser des machines à couler sous pression pour les métaux à point de fusion élevé et d’autres méthodes doivent être utilisées pour le moulage. Un autre avantage des machines à couler sous pression est que la surface du produit est si lisse que le processus de polissage peut être omis.

L’absence de polissage permet de réduire le temps et les coûts de fabrication du produit.

Applications Des Machines à Couler Sous Pression

Les machines à couler sous pression sont utilisées dans diverses industries. Elles sont notamment utilisées dans la fabrication de pièces automobiles, d’équipements électroniques et de matériaux de construction. Récemment, des machines à couler sous pression ont été mises au point qui utilisent des matériaux respectueux de l’environnement afin de réduire les déchets de produits et d’accroître la durabilité.

1. Pièces Automobiles

L’aluminium est utilisé dans la fabrication d’une grande variété de pièces automobiles, allant de composants tels que les blocs moteurs et les culasses à de petits éléments décoratifs tels que les emblèmes et les poignées de porte. L’utilisation d’alliages d’aluminium légers et très rigides peut notamment améliorer le rendement énergétique et la sécurité des véhicules.

2. L’éLectronique

Dans le domaine de l’électronique, les alliages d’aluminium sont utilisés dans la fabrication de pièces métalliques utilisées dans les smartphones, les tablettes et les appareils photo numériques. Il s’agit par exemple des supports d’objectif et des boutons d’obturateur des appareils photo, ainsi que des cadres en aluminium des smartphones.

3. Matériaux de Construction

Dans les matériaux de construction, les machines de moulage sous pression sont utilisées pour produire des pièces de formes petites à grandes et complexes, telles que les boutons et poignées de porte, les charnières de volets, les murs-rideaux et les panneaux de façade qui décorent l’extérieur des bâtiments.

Principes Des Machines à Couler Sous Pression

Le principe de la fabrication de produits avec des machines à couler sous pression consiste à créer un moule adapté à la forme et à y verser du métal liquide. Les machines à couler sous pression utilisent des pistons actionnés hydrauliquement, qui nécessitent un certain niveau de pression.

Le métal liquide tel que l’alliage d’aluminium, appelé métal en fusion, est versé dans le moule relié à la machine de coulée sous pression. Le moule dans lequel le métal fondu est versé est soumis à une pression interne. Il faut donc veiller à ce que le moule ne soit pas trop serré, sinon le métal fondu risque de s’échapper par les interstices du moule.

Par exemple, les Machines à couler sous pression pendant la coulée sont soumises à une forte pression pour maintenir les moules en place. Lorsque le métal liquide versé dans le moule est refroidi, il en résulte un produit durci qui épouse la forme du moule.

Types de Machines à Couler Sous Pression

Les machines à couler sous pression sont classées en deux types

1. Les Systèmes à Chambre Chaude

Le système à chambre chaude tire son nom de la section d’injection, qui injecte le métal en fusion, et du four de stockage du métal en fusion, qui sont intégrés et la section d’injection est constamment chauffée. La section d’injection étant constamment chauffée, elle est utilisée pour couler des matériaux dont la température de fusion est basse du point de vue de la sécurité et de la durabilité des composants. Un avantage majeur est que le métal fondu peut être injecté efficacement.

2. Système de Chambre Froide

Le système de chambre froide tire son nom du fait que la section d’injection, où le métal en fusion est injecté, et le canal de stockage du métal en fusion sont séparés et que la section d’injection n’est pas chauffée en permanence. Le four de stockage du métal en fusion étant indépendant, il est utilisé pour la coulée de matériaux à haute température de fusion ; l’injection de métal en fusion est nécessaire pour chaque produit, et la production tend à prendre beaucoup de temps.

Autres Informations Sur Les Machines à Couler Sous Pression

Les Moules Des Machines à Couler Sous Pression

Les moules des machines à couler sous pression sont principalement responsables de la détermination de la forme et du changement de température.

1. Détermination de la Forme
Le moule détermine la forme générale et détaillée du produit, ainsi que les petites rainures et les trous, car le produit est fabriqué en fonction du moule. La précision de la forme du moule est un point important car elle affecte directement la qualité du produit.

La position de la porte de coulée du métal en fusion et l’écoulement du métal en fusion dans le moule sont déterminés en fonction de la forme du produit et du nombre de produits à fabriquer en même temps. Si le moule est gênant et que le produit ne peut pas être retiré, le produit est retiré en ajoutant un mécanisme pour déplacer le moule à un angle ou en poussant le cylindre hydraulique vers l’extérieur.

2. Changements de Température
Les produits moulés sous pression sont fabriqués en refroidissant et en solidifiant le métal en fusion. Le moule, qui détermine la qualité du produit, est un élément très important de la machine à couler sous pression. En outre, la création d’un moule peut prendre plusieurs mois et les coûts associés à la création du moule représentent une part importante des coûts totaux de l’industrie manufacturière.

Si un moule est défectueux ou endommagé pendant la production de masse, la production doit être interrompue. Il convient de noter qu’en plus d’une réduction significative de la capacité de production, il existe également des coûts supplémentaires liés à l’entretien des moules.

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machine à mesurer les formes en 3D

Qu’est-ce qu’une machine à mesurer les formes en 3D ?

Une machine de mesure de forme 3D est un instrument capable de mesurer des profils de surface au niveau submicronique.

Un submicron est un niveau inférieur au micron, un micron représentant 1/1 000e de millimètre. Les machines de mesure de forme 3D peuvent capturer la forme d’un composant en trois dimensions et effectuer toute une série de mesures.

Elles sont également utilisées pour mesurer la rugosité de surface, la hauteur et l’épaisseur des cartes de composants électroniques et des semi-conducteurs. Elles se caractérisent par une vitesse élevée, une haute résolution et une grande précision.

Il existe également différents types de machines de mesure de forme 3D, en fonction de la méthode d’installation et de la méthode de mesure. Les méthodes d’installation comprennent les types stationnaires et portables, tandis que les méthodes de mesure comprennent les types avec ou sans contact, les laser trackers et les machines de mise en page.

Utilisations des machines à mesurer les formes en 3D

Les applications des machines de mesure de formes en 3D sont les suivantes

1. Mesure de la rugosité des lignes

Les profilomètres 3D peuvent mesurer les paramètres de rugosité de surface typiques tels que Ra, Rz, etc., de la même manière qu’un appareil de mesure de la rugosité de surface de type stylet.

2. Mesure de la rugosité de surface

En mesurant la totalité de la surface, les profilomètres 3D peuvent mesurer l’ondulation et les marches entre les surfaces avec une grande précision. Les exemples incluent l’évaluation de l’ondulation des rondelles et la mesure des pas de la jauge de blocage.

3. Mesure plane

Utilisés pour mesurer les distances entre deux points, les lignes droites, les centres circulaires et diverses autres mesures planes. Elles sont utilisées dans tous les secteurs, y compris les appareils médicaux, l’archéologie, le moulage et l’horlogerie.

Principe des machines à mesurer les formes en 3D

La plupart des profilomètres 3D utilisent l’interférométrie en lumière blanche. L’interférométrie blanche est une méthode de mesure utilisant un interféromètre blanc. L’interférence lumineuse est un phénomène causé par les différences de distance de la lumière entre la surface d’un objet et un point donné. Les interféromètres optiques utilisent ce phénomène pour mesurer, par exemple, l’état des irrégularités de surface.

L’interférence de la lumière provoque l’apparition d’un motif de bandes dû à la différence de trajet optique générée par les irrégularités de la surface de l’échantillon. Le nombre de ces bandes indique l’irrégularité de la surface de l’échantillon. Dans la pratique, on utilise une lentille d’objectif avec un miroir de référence intégré, appelé lentille d’interférence. Une lumière blanche est irradiée sur le miroir de référence et la lentille d’objectif, et le signal d’interférence est observé par une caméra pendant que la lentille d’objectif est déplacée vers le haut et vers le bas.

Certains modèles sont également équipés d’un CMOS à haute sensibilité, un semi-conducteur qui convertit la lumière entrant par l’objectif en signaux électriques. Le dispositif d’imagerie à semi-conducteurs basé sur le CMOS permet de capturer l’image externe en même temps que la géométrie, ce qui permet d’observer et de mesurer la surface simultanément. Le contenu de l’analyse est converti en données telles qu’un modèle 3D, qui peut être visualisé en CAO.

Autres informations sur les machines à mesurer les formes en 3D

1. Fonctions des profilomètres 3D

Les machines de mesure de forme en 3D actuellement disponibles sur le marché utilisent les technologies les plus récentes pour permettre d’effectuer des mesures à des endroits où il était impossible de le faire auparavant. Les coordonnées tridimensionnelles d’un point spécifique à partir d’une origine virtuelle sont difficiles à déterminer avec des instruments de mesure courants tels que les pieds à coulisse et les micromètres.

De même, les mesures utilisant des points et des lignes virtuels et les tolérances géométriques sont extrêmement difficiles à mesurer avec d’autres machines de mesure, mais les machines de mesure de formes en 3D peuvent le faire. Récemment, les prototypes peuvent être lus en 3D et des objets en 3D peuvent être créés à l’aide d’une imprimante 3D pour vérifier la forme du prototype de la même manière que le produit réel.

2. Défis et solutions pour les machines de mesure de la forme en 3D

L’efficacité du travail de mesure a été considérablement améliorée grâce à la technologie de mesure très précise des machines de mesure de la forme en 3D et à l’augmentation de la vitesse de traitement des données de mesure, mais il existe également des problèmes tels que les suivants.

  • Coût d’installation élevé.
  • Espace d’installation important et besoins de maintenance élevés.
  • La taille limitée de la machine de mesure de formes 3D elle-même limite la taille des objets qui peuvent être mesurés.

Les machines de mesure de forme 3D à bras articulé sont apparues pour résoudre ces problèmes. Grâce à une technologie développée à l’origine pour les fabricants de prothèses de bras et de jambes, des machines de mesure de forme 3D transportables sont désormais utilisées.

La possibilité de déplacer le bras à la guise du mesureur a encore élargi la gamme des mesures pouvant être effectuées. L’introduction de mesures laser sans contact a également permis de pouvoir mesurer des objets de grande taille.

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MOSFETs

¿Qué es un MOSFET?

Mosfets

Un MOSFET es uno de los dispositivos semiconductores y un tipo de transistor indispensables en los equipos electrónicos.

MOS son las siglas de “Metal Oxide Semiconductor”, que en ingles significa película de óxido metálico, mientras que FET son las siglas de “Field-Effect Transistor”, que en ingles significa transistor de efecto de campo.

Los MOSFET realizan esencialmente operaciones de encendido y apagado y de amplificación de señales. Sus ventajas son un funcionamiento muy rápido y un control preciso.

Antes, los dispositivos semiconductores estaban dominados por los transistores de alta polaridad. Sin embargo, con la creciente necesidad de dispositivos más pequeños, ligeros y eficientes, los MOSFET se están convirtiendo en los últimos años en el dispositivo semiconductor dominante.

Usos de los MOSFET

Los MOSFET se utilizan como transistores en la construcción de circuitos electrónicos para diversos circuitos integrados y LSI.

Las aplicaciones discretas incluyen electrónica de potencia, sensores y otras industrias, así como sistemas de alimentación e inversores. Diversos LSI se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como microcontroladores para automóviles y aparatos informáticos, terminales móviles como smartphones y tabletas, memorias de PC y CPU para diversos ordenadores.

Los MOSFET son indispensables en los productos recientes porque pueden hacerse más pequeños, ligeros e integrados.

Principios de los MOSFET

Los MOSFET tienen tres terminales (electrodos), que se denominan “drenaje”, “puerta” y “fuente” respectivamente. El MOSFET tiene la propiedad de hacer fluir corriente cuando se le aplica tensión, y puede encenderse y apagarse o amplificarse como un transistor aplicando una tensión al electrodo de puerta.

Existen dos tipos de MOSFET: de canal N (N-Ch) y de canal P (P-Ch).

  • Tipo de Canal N (N-Ch)
    La corriente fluye aplicando un voltaje a la puerta que es más positivo que el potencial de la fuente.
  • Tipo Canal P (P-Ch)
    El tipo de canal N (N-Ch) se utiliza a menudo porque es más conveniente en términos de rendimiento y circuitos.

Los transistores CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), que se utilizan de forma generalizada y universal en circuitos digitales, circuitos integrados de memoria y sensores, tienen una estructura MOS de tipo p y MOS de tipo n. La conmutación es posible. Los MOSFET tienen una alta velocidad de funcionamiento, lo que permite una conmutación de alta velocidad.

También son adecuados para el funcionamiento a alta frecuencia debido a su baja potencia de accionamiento. Aunque son vulnerables a corrientes elevadas, su facilidad de integración y manejo los ha convertido en un dispositivo pilar en los últimos años.

Tipos de MOSFET

Los MOSFET son de tipo p y de tipo n, y se clasifican a su vez en tipo de mejora y tipo de agotamiento en función de las diferencias en las características de funcionamiento.

1. Tipo de Mejora

Tipo normal-off, es decir, no fluye corriente entre la fuente y el drenaje cuando no se aplica tensión a la puerta.

2. Tipo de Agotamiento

Tipo normal-encendido, es decir, la corriente fluye entre la fuente y el drenaje incluso cuando no se aplica tensión a la puerta.

Existen dos tipos de MOSFET, pero el tipo de potenciación es el más utilizado para aplicaciones de conmutación. Los primeros MOSFET que se desarrollaron eran del tipo de agotamiento, que ahora se utilizan en aplicaciones muy limitadas.

Supongamos, por ejemplo, que en un circuito debe haber una alimentación negativa. Cuando se genera -5 V, la puerta del tipo de agotamiento se conecta aquí con una resistencia de unos 10 kΩ.

Normalmente, si la tensión negativa -5 V se emite correctamente, no fluye ninguna corriente entre la fuente y el drenaje del tipo de agotamiento, pero si la alimentación negativa no se emite correctamente debido a alguna anomalía, fluye una corriente entre la fuente y el drenaje, lo que permite que se emita una alerta.

Cómo Seleccionar un MOSFET

El factor más importante en la selección de un MOSFET es el valor máximo absoluto de la tensión soportada de fuente a drenaje VDSS. Esto se debe a que cuanto mayor es la tensión soportada de un MOSFET, mayor tiende a ser su resistencia a la conexión. Si no se selecciona la tensión soportada óptima con un margen que tenga en cuenta la aplicación del sistema, la resistencia de activación será innecesariamente alta, lo que provocará un aumento del consumo de energía del sistema.

Si la tensión aplicada entre la fuente y el drenaje es casi constante, la selección puede hacerse sin problemas, pero el problema es cómo tener en cuenta las sobretensiones. Si se incluyen las sobretensiones, hay que contar con un margen de varias veces el valor nominal en estado estacionario.

Incluso los MOSFET con la misma tensión soportada tienen diferentes capacidades de resistencia para las corrientes de avalancha y la energía de avalancha. Si se tienen en cuenta las sobretensiones, la selección de un MOSFET con una alta capacidad de resistencia a las avalanchas dará como resultado un MOSFET con una tensión de resistencia más baja y una menor resistencia a la conexión.

Más Información sobre los MOSFET

1. Compatibilidad con los IGBT

Los Si-MOSFET no son adecuados para corrientes elevadas, y para aplicaciones de dispositivos de potencia, como el funcionamiento a alta polarización por encima de 2 V y los circuitos inversores para corrientes elevadas, son más adecuados los IGBT, que integran un MOSFET en la puerta y un transistor bipolar en la salida.

Los IGBT son dispositivos complejos que, por lo general, necesitan un circuito controlador de puerta para funcionar y son más difíciles de manejar que los MOSFET, ya que requieren una SOA (Safety Operation Area) y circuitos de protección para sus transistores, que son susceptibles de averiarse si se superan sus valores nominales máximos absolutos.

Recientemente se han popularizado los SiC-MOSFET, que utilizan semiconductores compuestos de SiC en lugar de Si como sustrato del MOSFET y tienen una mayor brecha de banda en las propiedades del material. Estos dispositivos tienen ventajas e inconvenientes, incluido el coste, por lo que, de momento, se diferenciarán según su aplicación en el mercado.

2. Información sobre SOI-CMOS

Los MOSFET han mejorado en términos de resistencia a la conexión y otras características como resultado de la miniaturización del proceso, y también se han soportado altas frecuencias. Tradicionalmente, las estructuras CMOS con capas de pozos se han formado sobre sustratos de Si de tipo p (o de tipo n) denominados sustratos bulk.

Sin embargo, la necesidad de dispositivos de alta frecuencia, especialmente para aplicaciones móviles de RF, ha llevado a la introducción de dispositivos CMOS con características de alta frecuencia mejoradas mediante la introducción de una capa de capas aislantes denominada SOI (Silicon On Insulator), en lugar de un sustrato de Si a granel, para aumentar el aislamiento del sustrato y suprimir la vía de fuga exclusiva de los MOSFET. Ya existen dispositivos CMOS con características de alta frecuencia mejoradas.

Se denominan SOI-CMOS y están llamando la atención como dispositivos con funcionamiento a alta velocidad y bajas pérdidas. 3. La miniaturización del proceso de los MOSFET.

3. Miniaturización del Proceso de los MOSFET

La característica más importante de los MOSFET es que son dispositivos semiconductores de bajo consumo y adecuados para la integración a gran escala. Sin embargo, al hacer más finas las dimensiones del proceso, es posible hacer funcionar los transistores a velocidades más altas y tensiones más bajas y aumentar drásticamente el grado de integración de los circuitos.

En el caso de los mencionados procesadores digitales a gran escala que utilizan CMOS, donde la integración es especialmente importante, se dice que las dimensiones del proceso serán de 3 nm a partir de 2022, frente a los 100 nm de principios de la década de 2000, y la estructura utiliza un proceso de vanguardia denominado FinFET, que incorpora innovaciones en la estructura de la sección transversal del transistor. La estructura utiliza un proceso de vanguardia denominado FinFET, que incorpora una ingeniosa estructura de sección transversal de los transistores.

Aunque hay muchos aspectos que hacen difícil predecir una mayor miniaturización en el futuro, una tendencia tecnológica que se está considerando activamente es la introducción de una tecnología de montaje de chips tridimensionales conocida como chiplet de estructura multichip, principalmente por parte de organizaciones de investigación y desarrollo de todo el mundo.

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Machine de soudure par ultrason

Qu’est-ce qu’une machine de soudure par ultrason ?

Les machines de soudure par ultrason sont des appareils mécaniques qui utilisent la chaleur générée par le frottement entre des objets pour les souder.

Elles sont principalement utilisées pour assembler des matières plastiques et des métaux différents. Elles présentent les caractéristiques suivantes :

  • Le soudage étant effectué par friction, il consomme moins d’électricité que les autres méthodes d’assemblage basées sur le chauffage.
  • L’automatisation est facile et la reproductibilité élevée.
  • Comme aucun adhésif ou autre matériau n’est utilisé, l’aspect après l’assemblage est bon.

Elles ont été développées dans les années 1960 et sont utilisées depuis plus de 50 ans. Les machines de soudure par ultrason se composent d’un oscillateur et d’une table de soudage ou d’un transducteur ainsi que d’une corne. Ceux-ci font fondre et lient instantanément les résines ainsi que les métaux. Pour ce faire, ils en appliquent simultanément une vibration et une pression ultrasoniques. Cet appareil dispose donc d’un large éventail d’applications et est utilisé dans divers domaines. Les caractéristiques de cette machine à souder sont les suivantes : un bel aspect après le soudage car aucun adhésif n’est utilisé ; une faible consommation d’énergie et un respect de l’environnement car le soudage est effectué par une chaleur de friction instantanée ; et une reproductibilité élevée car le soudage est facilement automatisé.

Utilisations des machines de soudure par ultrason

Les principales utilisations des machines de soudure par ultrason sont les suivantes :

  • Assemblage de terminaux et de câbles
  • Assemblage de produits en plastique
  • Assemblage de métaux différents (par exemple, assemblage de matériaux en aluminium et en cuivre)

Le soudage par ultrasons peut être utilisé pour assembler des métaux et des plastiques, ainsi que pour coller des terminaux, des câbles métalliques et des fils métalliques à l’intérieur des puces électroniques.

Principe des machines de soudure par ultrason

Une machine de soudure par ultrason est un appareil dans lequel un transducteur appelé “cornet” applique une certaine pression entre les objets collés. Celui-ci vibre et transfère de cette manière de l’énergie aux surfaces collées, puis les soude ensemble.

La chaleur de friction générée entre les surfaces des objets collés permet au soudage d’avoir lieu. En particulier lorsque l’objet collé est en métal. La vibration ultrasonique provoque ainsi le frottement des surfaces métalliques l’une contre l’autre, ce qui détruit le film d’oxyde sur les surfaces et renforce le collage.

Les machines de soudure par ultrason se composent d’un oscillateur et d’un transducteur. L’oscillateur est un dispositif qui génère des vibrations ultrasoniques et possède une structure à amplitude constante, de sorte que l’amplitude ne change pas en fonction du type d’objet à souder. L’amplitude constante garantit la qualité du produit après le soudage.

Le transducteur se compose d’un transducteur de type Langevin (communément appelé transducteur BL) et d’une corne qui transmet la vibration. Les machines de soudure par ultrason effectuent le soudage en propageant des ondes ultrasoniques depuis la corne jusqu’au produit soudé.

Autres informations sur les machines de soudure par ultrason 

1. Caractéristiques des machines de soudure par ultrasons

Les machines de soudure par ultrason ont tendance à faire fondre le matériau chauffé si le temps de soudure est trop long, tandis que la résine a tendance à se carboniser si le temps de soudure est trop long. La pression générée lorsque l’objet à souder est maintenu par la corne réduit également le temps de soudage si la pression est élevée. Toutefois, une pression trop élevée peut également empêcher la fusion. L’important est donc de contrôler ces trois facteurs (temps, pression et chaleur) dans la plage de conditions appropriée.

Les avantages du soudage par ultrasons sont les suivants :

  • Applicable à presque tous les thermoplastiques
  • Possibilité d’assemblage continu et d’assemblage simultané en plusieurs points
  • Faible accumulation de chaleur
  • Sans flux, ce qui élimine les processus de nettoyage et l’émission d’étincelles, de flammes et de fumées
  • Aucune substance toxique n’est émise pendant le soudage des plastiques
  • Pas de pièces ou de matériaux consommables, économie d’énergie et faibles coûts d’exploitation
  • Assemblage de métaux dissemblables réalisable

Les points suivants sont les inconvénients de cette machine :

  • Les formes qui ne peuvent pas être prises en sandwich par la corne, telles que les formes diverses ou tridimensionnelles, ne peuvent pas être assemblées.
  • Une amplitude élevée peut entraîner une bonne soudabilité, mais selon les conditions, des rayures ou des fissures peuvent apparaître dans la résine.
  • Si la pression est élevée, le soudage peut être impossible.

2. Cornet à ultrasons

Les cornets à ultrasons sont des composants qui transmettent efficacement l’énergie vibratoire au joint soudé. Les ondes ultrasoniques sont converties en énergie d’amplitude de vibration mécanique par un transducteur, qui est ensuite amplifié par un transducteur appelé “amplificateur” avant d’être transmis au cornet. L’amplitude est progressivement amplifiée puis optimisée à l’extrémité de la corne. En concentrant la vibration ultrasonique à l’extrémité du cornet, l’objet est percuté 40,000 fois par seconde (à 40kHz).

Les cornes à ultrasons sont disponibles dans les types suivants :

  • Type à gradins (amplitude et forte contrainte fortes)
  • Type caténoïdal (amplitude et contrainte intermédiaires)
  • Type exponentiel (amplitude et contrainte faibles)

Le matériau du cornet à ultrasons est utilisé en fonction de l’objectif du soudage, et les matériaux suivants sont principalement utilisés :

  • Alliages d’aluminium
  • Alliages de titane
  • Acier pour matrices

3. Production de masques à l’aide de machines de soudure par ultrason

Les machines de soudure par ultrason sont également utilisées dans la production de masques. Elles se servent des vibrations ultrasoniques pour faire fondre les matériaux et les souder. Cela leur permet de produire des lignes de sergé et des gravures sur des masques. De ce fait, elles sont capables d’éliminer les fils et les adhésifs, ainsi que de simplifier le processus de production.

De plus, les sangles d’oreilles fabriquées dans des matériaux différents de ceux du masque (caoutchouc naturel pour la partie caoutchouc et PE pour la partie fil) peuvent être soudées au corps du masque. Cela permet ainsi de fabriquer des masques à l’aide d’une seule pièce d’équipement. La production de masques à l’aide de machines de soudure par ultrason devrait accroître à l’avenir.

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équipement de transport

Qu’est-ce qu’un équipement de transport ?

L’équipement de transport est un terme générique désignant l’équipement utilisé pour déplacer des marchandises et des matériaux.

Plus précisément, il existe différents types de convoyeurs, de levage, de pipeline, de rail et d’automoteurs, en fonction de la forme et de la taille de l’objet à transporter et de l’application de transport. Le terme “équipement de transport” peut désigner des unités telles que des convoyeurs individuels, des équipements de transport intégrés dans des systèmes de production ou des systèmes de transport intégrés dans des systèmes logistiques, tels que des entrepôts, des usines et des systèmes logistiques.

Les équipements de transport sont généralement traités dans l’industrie de l’automatisation des usines (FA). Dans de nombreux cas, des propositions sont faites non seulement pour des unités individuelles, mais aussi pour des systèmes de transport les mieux adaptés aux objets à transporter, à leur contenu, aux conditions d’installation, etc.

Utilisations des équipements de transport

Les équipements de transport sont utilisés pour déplacer des marchandises et des matériaux dans les entrepôts logistiques de l’industrie du transport, les entrepôts de contrôle des stocks de l’industrie de la vente par correspondance, les entrepôts de collecte, d’emballage et d’expédition, les usines de production et les installations de traitement. Les mouvements comprennent les mouvements horizontaux, de levage, de retournement, de rotation et de circulation, et les convoyeurs sont utilisés pour ces applications.

Si l’objectif ne peut être atteint par l’unité de transport seule, elles sont combinées et utilisées en tant que système pour effectuer le transport souhaité.

Principe de l’équipement de transport

1. Transport par convoyeur

Les unités de transport peuvent être du type à courroie, à chaîne ou à rouleaux. Le type à courroie ou à chaîne étire la courroie ou la chaîne dans un mouvement circulaire sur un certain nombre de sections. Dans le cas des rouleaux, des rouleaux sont placés à intervalles réguliers sur une certaine section.

La courroie, la chaîne ou les rouleaux sont mis en rotation par un moteur. L’objet à transporter est déplacé parallèlement à la bande, à la chaîne ou aux rouleaux en plaçant l’objet sur la bande, la chaîne ou les rouleaux.

2. Transport ferroviaire

Le transport ferroviaire implique l’installation de rails dans la section de transport. Un conteneur équipé d’une unité d’entraînement est installé sur le rail, et l’objet à transporter est placé à l’intérieur du conteneur, qui est alors entraîné par le conteneur.

3. Transport inversé

Lors du transport, il est parfois nécessaire d’inverser l’objet à transporter afin d’aligner la direction de l’objet à transporter. Par exemple, des bouteilles couchées sur le côté peuvent avoir besoin d’être placées à la verticale pour être remplies.

Dans ce cas, un mécanisme est nécessaire pour transporter l’objet tout en le renversant.

4. Transport rotatif

Dans le transport, il arrive que l’objet à transporter doive être tourné afin d’aligner la direction de l’objet. C’est le cas, par exemple, lorsqu’il faut aligner des étiquettes sur des boîtes circulant dans une direction indéterminée.

Dans ce cas, un mécanisme est nécessaire pour faire pivoter l’objet à transporter.

5. Transport en hauteur

Dans certaines applications de transport, l’objet à transporter doit être déplacé vers le haut et vers le bas. Par exemple, l’objet doit être déplacé de la hauteur de l’étagère à la hauteur du convoyeur.

Dans ce cas, un mécanisme est nécessaire pour soulever ou abaisser l’objet à transporter, tel qu’un élévateur ou un monte-charge.

6. Transport par pipeline

Le convoyage peut impliquer le transport de matériaux en poudre ou en granulés. Il peut s’agir, par exemple, de farine alimentaire ou de granulés de matière plastique à l’état non emballé.

Dans ce cas, une canalisation est installée dans la section de transport et la gravité ou la pression de l’air est utilisée pour déplacer la matière à travers la canalisation.

7. Transport automoteur

Les véhicules autoguidés (AGV) sont un type d’équipement de transport qui peut être programmé pour se déplacer le long d’un itinéraire de son choix et qui n’a besoin d’aucun équipement de transport le long de son itinéraire.

Ils sont donc utilisés dans des lieux extérieurs où il est difficile d’installer des équipements de transport.

Autres informations sur les équipements de transport

Différences avec la logistique

Certains articles font référence aux équipements de transport en tant que logistique, mais en réalité, le transport et la logistique sont deux choses différentes. La logistique est la gestion centralisée de l’ensemble des flux de marchandises, y compris l’achat, la distribution, le traitement et l’expédition.

En revanche, le transport peut jouer un rôle dans ce domaine, mais pas dans toute son ampleur.

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Diodes à petit signal

QU’Est-Ce QU’Une Diodes à Petit Signal ?

Les diodes à petit signal sont des diodes qui fonctionnent à des courants relativement faibles, de quelques centaines de mA ou moins. Les diodes à petit signal sont utilisées dans des applications telles que la rectification pour convertir le courant alternatif en courant continu, la commutation et la génération d’une tension constante. Elles sont également utilisées pour extraire des signaux audio de signaux radio.

L’application la plus connue est la démodulation, dans laquelle les ondes radio qui combinent un signal porteur à haute fréquence avec un signal audio à basse fréquence sont émises sous forme de signal audio vers un dispositif de sortie audio en utilisant la capacité de la diode à ne détecter que les signaux à basse fréquence.

Utilisations Des Diodes à Petit Signal

Les diodes à petit signal sont utilisées dans les produits électroniques qui traitent de petits signaux et effectuent des opérations électriques, telles que des opérations de commutation, en particulier dans les applications à haute fréquence telles que les équipements électriques, les instruments de précision et les récepteurs radio.

Lors de la sélection des diodes à petit signal, il convient de prêter attention à la valeur nominale maximale de la diode et à la polarisation qui peut être appliquée en raison de son fonctionnement à petit signal. S’il existe une possibilité de flux de courant excessif, un circuit de protection doit être installé pour empêcher le flux de courant excessif vers la diode.

Principe Des Diodes à Petit Signal

Le principe des diodes à petit signal réside dans le fonctionnement de leur circuit caractéristique, qui utilise les phénomènes physiques se produisant à l’interface de la jonction PN des diodes à semi-conducteur et à l’interface de la jonction entre le métal et le semi-conducteur, et utilise l’action de redressement se produisant dans les sens avant et arrière de la caractéristique I-V.

Le fonctionnement du circuit électrique des diodes à petit signal est décrit en fonction de leurs fonctions typiques : opération de commutation, circuit de redressement et génération d’une tension constante.

  • Fonctionnement par commutation
    Lorsqu’une tension est appliquée à une diode, celle-ci est utilisée comme interrupteur en vertu de sa capacité à permettre au courant de circuler uniquement dans une certaine direction. Lorsqu’une tension est appliquée dans le sens direct, le courant circule, ce que l’on appelle le fonctionnement à l’état passant, tandis que dans le sens inverse, aucun courant ne circule même si une tension est appliquée, ce que l’on appelle le fonctionnement à l’état bloqué. Les diodes à barrière Schottky et les diodes PIN peuvent commuter à des vitesses élevées avec de faibles courants, c’est pourquoi elles sont utilisées comme diodes pour la fonction de commutateur avec des fréquences de fonctionnement relativement élevées.
  • Circuits redresseurs
    La rectification est une opération de circuit qui convertit le courant alternatif en courant continu en utilisant la propriété de la diode de faire circuler le courant dans un seul sens. Normalement, le courant est un courant à demi-fréquence qui ne passe pas dans le sens négatif, mais lorsque des diodes sont connectées dans un circuit en pont, la partie négative du courant alternatif est convertie en positif et alimentée, de sorte qu’elle peut être convertie en un courant continu à pleine fréquence.
  • Génération d’une tension constante
    Il s’agit d’une opération de circuit dans laquelle les diodes Zener sont souvent utilisées. Une diode zener est une diode capable de générer une tension constante sur une certaine plage, indépendamment du courant inverse. Ces diodes sont utilisées dans les circuits qui génèrent une tension constante et dans les circuits de protection.

Autres Informations Sur Les Diodes à Petit Signal

1. Exemples de Structures de Diodes à Petit Signal

Les structures de diodes à petit signal peuvent être classées en deux grandes catégories : les diodes planaires et les diodes mesa.

Le type planaire est la structure semi-conductrice la plus couramment utilisée, dans laquelle une couche de diffusion d’impuretés est formée près du film d’oxyde à la surface du semi-conducteur en silicium afin de créer une jonction PN pour la diode. Il est possible de construire les diodes nécessaires dans différentes parties du circuit intégré en termes de circuit, et cette structure peut être largement utilisée comme bloc de circuit à l’intérieur du circuit intégré, en plus des applications de diodes à petit signal discrètes.

Le type mesa a la particularité de former la jonction PN en forme de montagne verticale et, en particulier, la zone de la partie de type N peut être élargie grâce à sa structure, ce qui permet d’obtenir une tension de résistance inverse relativement élevée. Cette structure est souvent utilisée dans les diodes à petit signal pour le redressement, en tirant parti de cette caractéristique.

2.Diodes à Petit Signal de Type Réseau

Lorsque des diodes à petit signal sont utilisées dans divers circuits, plusieurs diodes peuvent être utilisées. Les diodes à petit signal de type réseau conviennent dans ce cas.

Il existe également des produits qui intègrent plusieurs diodes à petit signal dans un seul boîtier ou, par exemple, des produits qui combinent des diodes Zener et des diodes à barrière Schottky dans un réseau composite, et qui sont utiles lorsque la tension Vf des diodes doit être divisée dans le circuit.

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régulateur linéaire IC

Qu’est-ce qu’un régulateur linéaire IC ?

Les régulateurs linéaires IC sont des composants électroniques qui délivrent une tension stable.

Une tension constante est émise à partir de la borne de sortie en utilisant la chute de tension d’une résistance ou d’un élément semi-conducteur par rapport à la tension d’entrée. Si la tension de sortie est faible par rapport à la tension d’entrée, la perte de différence de tension est importante, c’est pourquoi les régulateurs linéaires IC sont utilisés comme alimentation pour les circuits et les capteurs qui fonctionnent à faible puissance.

Parmi les régulateurs linéaires IC, ceux qui comportent des éléments de résistance variable active utilisant des éléments semi-conducteurs connectés en série sont des régulateurs en série, tandis que ceux qui comportent des éléments semi-conducteurs connectés en parallèle sont des régulateurs shunt.

Utilisations des régulateurs linéaires IC

Les régulateurs linéaires IC sont utilisés comme composants d’alimentation dans les équipements électroniques et les instruments de précision qui fonctionnent à faible puissance. Ils se caractérisent par la simplicité de leur circuit, leur faible coût, l’excellente stabilité de la tension d’alimentation et leur faible niveau de bruit.

Parmi les régulateurs linéaires IC, les régulateurs en série génèrent de la chaleur lorsqu’une chute de tension est réalisée avec un élément de résistance variable actif, de sorte que la température maximale absolue de fonctionnement du circuit intégré ne doit pas être dépassée. Si le circuit intégré du régulateur génère beaucoup de chaleur, des mesures telles que la fixation d’un dissipateur thermique externe doivent être prises si nécessaire.

Principe des régulateurs linéaires IC

Les régulateurs linéaires IC sont l’un des régulateurs à 3 bornes les plus courants. Les régulateurs à 3 bornes ont trois bornes : la borne d’entrée, la borne de sortie et la masse.

Une alimentation est connectée à la borne d’entrée, un condensateur d’entrée est connecté entre la borne d’entrée et la masse, et un condensateur de sortie est également connecté entre la borne de sortie et la masse, de sorte qu’une tension constante est délivrée par la borne de sortie.

L’intérieur d’un régulateur linéaire consiste en un circuit de contrôle composé d’éléments de résistance variable active utilisant des transistors ou des FET et d’une source de tension de référence. Le circuit de commande mesure la tension qui traverse l’élément de résistance variable active, effectue un contrôle en retour et contrôle la valeur de la résistance de l’élément de résistance variable active, contrôlant ainsi l’ampleur de la tension émise à partir de la borne de sortie à une valeur constante.

Étant donné que les éléments de résistance variable active génèrent une chute de tension au-delà d’une certaine tension, une tension d’entrée qui dépasse la différence minimale entre la tension d’entrée et la tension de sortie, appelée tension de chute, est nécessaire pour produire une alimentation électrique stable. Habituellement, cette tension est d’environ 1,5 V. Toutefois, le circuit intégré doit être choisi en tenant compte de la tension d’entrée minimale.

Autres informations sur les régulateurs linéaires IC

1. Précautions dans l’utilisation des régulateurs à 3 bornes

Dissipation thermique des régulateurs à 3 bornes
Un régulateur à 3 bornes obtient une tension de sortie stable à partir d’une tension d’entrée instable en utilisant des éléments de résistance variable active tels que des transistors et des FET, mais le produit de la différence de tension entre les bornes d’entrée et de sortie et le courant circulant à partir de la borne de sortie (courant de sortie) se transforme en chaleur à l’intérieur du régulateur, ce qui consomme de l’énergie. Par conséquent, plus la différence entre la tension d’entrée et la tension de sortie est importante, et plus le courant de sortie est élevé, plus la chaleur générée est importante.

Par conséquent, la conception de la dissipation thermique est un facteur important lors de l’utilisation de régulateurs à 3 bornes. Pour assurer une dissipation thermique efficace, un dissipateur thermique approprié doit être conçu et monté sur le régulateur à 3 bornes.

Conception de la carte des régulateurs à 3 bornes
Les régulateurs à trois bornes fonctionnent en réinjectant la tension de sortie pour fournir en permanence une tension de sortie stable. Les condensateurs connectés entre la borne d’entrée et GND et entre la borne de sortie et GND sont donc très importants, en particulier, si le condensateur de la borne de sortie n’est pas approprié, la tension de sortie peut se transmettre.

En général, il convient de choisir le condensateur recommandé par le fabricant du régulateur à 3 bornes, mais même dans ce cas, le condensateur doit être placé aussi près que possible du régulateur à 3 bornes et la configuration de la carte entre le régulateur à 3 bornes et le condensateur doit être conçue de manière à être courte.

Protection des régulateurs à 3 bornes
Si l’on s’attend à ce qu’une tension anormale soit appliquée à l’entrée ou à la sortie, un circuit de protection du régulateur à 3 bornes est nécessaire. S’il y a un risque qu’une haute tension instantanée soit appliquée du côté de l’entrée, ajoutez une résistance d’amortissement ou une diode Zener à l’entrée pour bloquer cette haute tension.

Des mesures sont également nécessaires si la tension d’entrée risque de tomber en dessous de la tension de sortie. Si, pour une raison quelconque, la tension d’entrée chute de manière significative, un condensateur de grande capacité doit être connecté aux bornes de sortie pour maintenir une tension de sortie constante. En corollaire, la tension aux bornes de sortie peut temporairement être supérieure à la tension aux bornes d’entrée lorsque l’alimentation est coupée.

Dans les circuits combinant plusieurs alimentations, il est également possible que la tension de sortie soit supérieure à la tension d’entrée en raison de la circulation d’autres alimentations. Comme contre-mesure, une diode de protection (côté entrée connecté à la cathode et côté sortie connecté à l’anode) peut être fixée de manière à ce que le courant circule de la borne de sortie à la borne d’entrée.

2. Caractéristiques des régulateurs de type LDO

Les régulateurs à trois bornes sont classés en “type standard” ou “type LDO” en fonction de l’ampleur de la tension de chute (l’ampleur de la chute de la tension de sortie par rapport à la tension d’entrée).

La tension de chute du type standard est d’environ 3,0 V, tandis que le type LDO se caractérise par une tension de chute inférieure à 1,0 V, ce qui est plus petit que le type standard. LDO est l’abréviation de Low Drop Out (faible chute de tension). Lorsque la combinaison d’une tension d’entrée de 12 V et d’une tension de sortie de 5 V était courante, les régulateurs à 3 bornes étaient largement utilisés pour convertir 12 V en 5 V. Dans ce cas, les régulateurs standard avec une tension de perte d’environ 3 V pouvaient être utilisés sans problème.

Cependant, lorsque les circuits intégrés numériques de 3,3 V sont devenus courants et que la tension d’entrée est passée à 5 V et la tension de sortie à 3,3 V, il est devenu essentiel d’utiliser un régulateur LDO pour convertir 5 V en 3,3 V sur la carte. Le circuit de sortie de type standard utilisant des transistors bipolaires se compose de deux transistors NPN avec des connexions Darlington, alors que le circuit de sortie de type LDO utilise un seul transistor PNP. Cela permet de fonctionner avec de faibles tensions de perte.

Cependant, les caractéristiques de la rétroaction négative ont également changé et le type LDO a une plage de fonctionnement stable plus étroite et est plus enclin à l’oscillation que le type standard. Les caractéristiques de capacité et de résistance série équivalente (ESR) des condensateurs connectés aux bornes de sortie sont donc des facteurs extrêmement importants pour les types LDO.