BACCALAURÉAT "GÉNIE ELECTRONIQUE"
CORRIGÉ de l'Epreuve de Physique Appliquée session 2002

Éclairage halogène de confort

1. Étude de la lampe en régime continu

1.1 Intensité du courant lampe P=U.I I=P/U=36/12 ( I = 3 A
1.2 Caractéristique non linéaire ( dipôle non linéaire la résistance n'est pas constante mais dépend de la tension appliquée
1.3 voir document réponse 1
1.4 flux lumineux croissant : (3, (2, (1, (max

2. Étude de l'étage de puissance : le hacheur.

2.1 relation entre les tensions vd = vLH + vB (loi de la maille)
2.2 = + or = 0 ( =
2.3 voir document réponse 1
2.4 expression de = = Vdd αT/T=Vdd.α
2.5 application α = 0,05/0,2 ( α = 0,25 = 0,25.12 = 3 V ( = (3

3. Étude de la commande du hacheur

3.1 comparateur inverseur, pour ve=-15V v1 à l'état haut
3.2 ve = v2-v3 (loi de la maille)
3.3 document réponse 2
3.4 v2 = a.t + b avec a= 12/0,2 ( a=60 v/ms et b=0
3.5 v2 = v3 = 60t1 ( t1 = v3/a
3.6 α = t1/T ( α = v3/aT
3.7 α = 3/(60.0,2) ( α = 0,25
3.8 si v3>12V ( v1 reste à 15V ( α = 1

4. Élaboration de la tension v3

4.1 Étude de la tension v4
a) document réponse 3
b) document réponse 3

4.2 Étude de la tension v6
a) AO1 en régime de saturation, boucle ouverte.
b) AO1 est monté en comparateur simple non inverseur
c) v5 = Vcc/2 (diviseur de tension) ( v5 = 7,5V
d) document réponse 3

4.3 Étude de la charge du condensateur
a) équation différentielle Io =C1.dv3/dt
b) Io = K.v6 ( dv3/dt = (K/C1).v6
c) (K/C1)/.v6 = (50/250).15 = 3 V/s la primitive d'une constante est une droite, (K/C1)/v6 est la pente ou coefficient directeur
d) document réponse 3
e) pour v6 = -15V le coefficient directeur est de -3 V/s document réponse
f) document réponse

4.4 Étude de la source de courant commandée

a) Io = i1 + i2 (nœud)
b) i1 = (v6 – v-)/R3 (loi d'ohm)
c) comme v+ = v- ( v = v' (loi de la maille) R4 i'2 = R4 i2 ( i'2 = i2
d) i'2 = v-/R3 (loi d'ohm)
e) Io = (v6