L’Électronique au Travail applications industrielles et domestiques

L’Électronique au Travail : applications industrielles et domestiques

L’Électronique au Travail – Applications industrielles & domestiques est un ouvrage technique de la série Mémento Crespin 5 consacré à l’électronique appliquée aux équipements industriels et domestiques. La couverture met en avant plusieurs domaines importants : semi-conducteurs, transistors, redresseurs, onduleurs, thyristors, commande des moteurs, relais, automatisme et servomécanismes.

Cet ouvrage présente également des technologies plus anciennes comme les tubes à vide, les tubes à gaz ionisés et certains redresseurs historiques. Il représente donc à la fois une ressource pédagogique sur les principes de l’électronique et un témoignage intéressant de l’évolution des technologies électriques et électroniques.

Pour les étudiants en électronique, électrotechnique, électromécanique ou maintenance industrielle, L’Électronique au Travail permet d’aborder plusieurs concepts qui restent fondamentaux aujourd’hui : conversion de l’énergie, commande électronique, amplification, commutation et automatisation.

Qu’est-ce que L’Électronique au Travail ?

Skip to PDF content

L’Électronique au Travail s’intéresse à l’utilisation pratique de l’électronique dans différents équipements.

D’après les thèmes mentionnés sur la couverture, l’ouvrage aborde notamment :

• l’électro-radio ;
• les tubes à vide ;
• les tubes à gaz ionisés ;
• les semi-conducteurs ;
• les transistors ;
• les selfs et transformateurs ;
• les redresseurs ;
• les onduleurs ;
• les thyristors ;
• la commande des moteurs ;
• les relais ;
• l’automatisme ;
• les servomécanismes.

Ces domaines permettent de comprendre comment l’électronique est utilisée pour transformer, commander et contrôler l’énergie ou les signaux électriques.

De l’électronique ancienne à l’électronique moderne

L’un des aspects intéressants de cet ouvrage est qu’il permet d’observer l’évolution de l’électronique.

Avant la généralisation des semi-conducteurs, de nombreux équipements fonctionnaient avec des tubes électroniques.

Ces composants pouvaient assurer des fonctions telles que l’amplification, la commutation ou le redressement.

Ils ont ensuite été progressivement remplacés dans de nombreuses applications par :

• diodes ;
• transistors ;
• thyristors ;
• circuits intégrés ;
• composants de puissance modernes.

Les technologies ont beaucoup évolué, mais plusieurs principes physiques et fonctionnels restent utiles pour comprendre les systèmes actuels.

Les composants électroniques fondamentaux

Pour comprendre L’Électronique au Travail, il faut connaître les composants qui constituent les circuits.

Les résistances

Les résistances permettent notamment de limiter le courant ou de créer certaines tensions dans un circuit.

Leur valeur est exprimée en ohms.

Elles interviennent pratiquement partout en électronique.

Les condensateurs

Les condensateurs permettent de stocker temporairement de l’énergie électrique.

Ils peuvent être utilisés pour :

• filtrer une alimentation ;
• créer une temporisation ;
• stabiliser un circuit ;
• traiter un signal.

Les inductances

Les inductances, parfois appelées selfs, utilisent les phénomènes électromagnétiques liés au passage du courant.

Elles peuvent être employées dans :

• filtres ;
• alimentations ;
• convertisseurs ;
• circuits de puissance.

Les semi-conducteurs

Les semi-conducteurs ont profondément transformé l’électronique.

Ils ont permis de remplacer de nombreux dispositifs volumineux par des composants plus compacts.

Parmi les composants semi-conducteurs les plus importants, on retrouve :

• diodes ;
• transistors ;
• thyristors ;
• composants de puissance.

La maîtrise de ces éléments constitue une base importante pour comprendre l’électronique industrielle moderne.

Le transistor en électronique

Le transistor constitue l’un des composants majeurs de l’électronique.

Il peut notamment être utilisé pour deux grandes fonctions.

Amplification

Un transistor peut permettre à un faible signal de commander une variation plus importante.

Cette propriété est utilisée dans les circuits d’amplification.

Commutation

Le transistor peut également fonctionner comme un interrupteur électronique.

Cette fonction est fondamentale dans :

• circuits numériques ;
• alimentations à découpage ;
• commande de moteurs ;
• interfaces électroniques ;
• systèmes automatisés.

Les technologies modernes utilisent aujourd’hui plusieurs familles de transistors selon la puissance et la fréquence nécessaires.

Les tubes à vide

La couverture mentionne également les tubes à vide spéciaux.

Les tubes électroniques étaient très utilisés avant le développement massif des transistors.

Ils pouvaient servir à amplifier ou commuter des signaux.

Aujourd’hui, ils ne constituent plus la technologie dominante dans l’électronique générale, mais ils restent intéressants pour comprendre l’histoire de l’électronique et certaines applications spécialisées.

Un ancien ouvrage peut donc être particulièrement utile pour étudier l’évolution entre tubes électroniques et semi-conducteurs.

Les transformateurs en électronique

Les transformateurs sont fondamentaux dans les systèmes électriques et électroniques.

Ils permettent notamment d’adapter des tensions alternatives et d’assurer certaines fonctions d’isolation.

Leur fonctionnement repose sur l’induction électromagnétique.

Dans une alimentation classique, un transformateur peut précéder les fonctions de redressement et de filtrage.

Une chaîne simplifiée peut être représentée ainsi :

Tension alternative → transformateur → redresseur → filtre → charge

Les transformateurs restent aujourd’hui largement utilisés dans différentes applications.

Les redresseurs

Le redressement consiste à transformer une tension alternative en une tension dont la polarité est principalement unidirectionnelle.

Dans les circuits modernes, cette fonction est généralement réalisée avec des diodes semi-conductrices.

Un redresseur peut être suivi d’un circuit de filtrage permettant d’obtenir une tension plus régulière.

La chaîne peut alors devenir :

AC → redressement → filtrage → régulation → DC

Cette fonction constitue la base de nombreuses alimentations électroniques.

Les anciens redresseurs

La couverture mentionne également les redresseurs et technologies utilisées historiquement.

Certains systèmes anciens employaient des composants qui ont aujourd’hui largement disparu des équipements modernes.

L’intérêt pédagogique est de comprendre que la fonction recherchée reste la même alors que la technologie utilisée pour la réaliser évolue.

C’est une notion importante en maintenance : il faut distinguer la fonction du composant de sa technologie.

Les onduleurs

Un onduleur effectue globalement une conversion inverse du redressement.

Il permet de produire une tension alternative à partir d’une source continue selon la technologie utilisée.

Les onduleurs modernes sont présents dans :

• alimentations de secours ;
• installations photovoltaïques ;
• variateurs de vitesse ;
• systèmes industriels ;
• convertisseurs d’énergie.

Ils utilisent généralement des semi-conducteurs de puissance commandés électroniquement.

Le thyristor

Le thyristor est un composant semi-conducteur particulièrement important dans l’histoire de l’électronique de puissance.

Il peut permettre de contrôler la circulation d’un courant dans certaines conditions.

Il a été largement utilisé pour commander des charges électriques et réaliser des convertisseurs de puissance.

La couverture mentionne directement la commande des thyristors, ce qui montre l’orientation industrielle de l’ouvrage.

Commande électronique de puissance

L’électronique de puissance permet de contrôler des niveaux d’énergie beaucoup plus importants que ceux utilisés dans de simples circuits de signal.

Elle intervient notamment dans :

• variateurs ;
• chargeurs ;
• alimentations ;
• redresseurs commandés ;
• onduleurs ;
• commande de moteurs.

Le principe général consiste à utiliser des composants électroniques comme interrupteurs rapides afin de contrôler l’énergie fournie à la charge.

Cette approche est aujourd’hui essentielle dans l’industrie.

La commande des moteurs

La commande des moteurs figure également parmi les thèmes indiqués sur la couverture.

Un moteur électrique ne doit pas nécessairement fonctionner uniquement en marche ou arrêt.

Selon l’application, on peut vouloir contrôler :

• démarrage ;
• arrêt ;
• sens de rotation ;
• vitesse ;
• couple ;
• freinage.

Les technologies permettant ces fonctions ont fortement évolué.

Les systèmes modernes utilisent souvent des variateurs électroniques pilotés par des circuits numériques.

Du relais au système électronique

Avant l’utilisation généralisée des automates et commandes numériques, de nombreuses machines fonctionnaient avec des systèmes à relais électromécaniques.

Un relais permet à un signal électrique de commander un ou plusieurs contacts.

Avec plusieurs relais, il devient possible de réaliser :

• séquences ;
• verrouillages ;
• mémoires ;
• commandes automatiques simples.

Comprendre la logique à relais reste très utile pour apprendre les bases de l’automatisme industriel.

Relais et automatisme

La couverture associe directement relais et automatisme.

Cette relation est logique car les relais ont longtemps constitué le principal moyen de réaliser des automatismes câblés.

Par exemple, une machine peut utiliser :

Capteur → relais → contacteur → moteur

Dans un système moderne, la même logique peut être réalisée avec un automate :

Capteur → API/PLC → sortie → contacteur ou variateur → moteur

Le principe fonctionnel reste comparable même si la technologie change.

Les servomécanismes

Les servomécanismes représentent une étape supplémentaire dans la commande des systèmes.

Un servomécanisme utilise généralement une information de retour permettant de comparer la valeur demandée à la valeur réelle.

Par exemple, on peut vouloir atteindre une position précise.

Un capteur mesure la position réelle.

Le système calcule l’écart puis commande l’actionneur pour réduire cette différence.

On obtient une boucle :

Consigne → commande → système → mesure → retour

Ce principe constitue la base de nombreux systèmes de régulation et d’asservissement.

Servomécanismes et automatisation moderne

Aujourd’hui, les servomécanismes sont présents dans :

• robots industriels ;
• machines CNC ;
• systèmes de positionnement ;
• machines d’emballage ;
• lignes automatisées ;
• équipements de fabrication.

Les technologies modernes utilisent des servomoteurs, codeurs numériques et contrôleurs performants.

Cependant, la logique fondamentale de la boucle de retour reste proche des concepts historiques de servomécanisme.

Électronique et automatisation industrielle

L’électronique est devenue indispensable dans les systèmes automatisés.

Les capteurs fournissent des informations.

L’électronique conditionne ou traite les signaux.

Le contrôleur prend une décision.

La partie puissance commande ensuite l’actionneur.

On peut représenter l’ensemble ainsi :

Capteur → électronique → contrôleur → électronique de puissance → moteur → mouvement

Cette architecture est présente dans une grande variété de machines.

Électronique et maintenance industrielle

Les techniciens de maintenance doivent souvent intervenir sur des systèmes associant plusieurs générations de technologies.

Dans une ancienne machine, on peut retrouver :

• relais ;
• contacteurs ;
• composants électroniques discrets ;
• thyristors.

Dans des équipements récents, on rencontre davantage :

• automates ;
• variateurs ;
• circuits numériques ;
• modules de puissance ;
• réseaux industriels.

Comprendre les principes permet de s’adapter plus facilement aux différentes technologies.

Diagnostic des circuits électroniques

Lorsqu’un équipement électronique est défectueux, le diagnostic peut être réalisé fonction par fonction.

Une méthode générale consiste à vérifier :

1. alimentation ;
2. entrées ;
3. commande ;
4. conversion ou amplification ;
5. sorties ;
6. charge.

Cette démarche évite de remplacer des composants au hasard.

Le schéma électrique constitue alors un outil essentiel.

L’importance des schémas

Un composant isolé ne permet pas toujours de comprendre la fonction d’un circuit.

Il faut étudier ses connexions avec les autres éléments.

Le schéma permet d’identifier :

• source ;
• composants ;
• entrées ;
• sorties ;
• connexions ;
• fonctions principales.

Une bonne méthode consiste à diviser le circuit en plusieurs blocs.

Par exemple :

Alimentation → commande → puissance → charge

Cette lecture fonctionnelle facilite considérablement le dépannage.

Les applications domestiques

Le sous-titre mentionne également les applications domestiques.

L’électronique est aujourd’hui présente dans presque tous les appareils domestiques :

• lave-linge ;
• réfrigérateur ;
• télévision ;
• chauffage ;
• climatisation ;
• électroménager ;
• éclairage électronique.

Les technologies sont aujourd’hui beaucoup plus évoluées que celles présentées dans les anciens ouvrages, mais les principes de conversion, commande et régulation restent utiles pour comprendre leur fonctionnement général.

Les applications industrielles

Dans l’industrie, l’électronique intervient notamment dans :

• commande de moteurs ;
• convertisseurs ;
• automatisme ;
• robotique ;
• capteurs ;
• instrumentation ;
• machines de production ;
• systèmes de régulation.

L’électronique industrielle associe souvent plusieurs disciplines : électronique, électrotechnique, mécanique et automatisme.

C’est pourquoi son apprentissage est particulièrement utile pour les électromécaniciens.

Un ouvrage intéressant pour comprendre l’histoire de l’électronique

L’Électronique au Travail semble clairement provenir d’une période où plusieurs technologies aujourd’hui historiques étaient encore importantes.

La présence des tubes à vide et tubes à gaz en constitue un bon exemple.

Ce type de documentation possède donc un double intérêt.

Il permet de revoir des principes électroniques généraux tout en observant comment les mêmes fonctions étaient réalisées avant les circuits intégrés et semi-conducteurs modernes.

Pour une utilisation professionnelle actuelle, les composants, méthodes de sécurité et normes doivent évidemment être comparés aux technologies contemporaines.

À qui peut servir L’Électronique au Travail ?

Ce type de documentation peut intéresser :

• étudiants en électronique ;
• étudiants en électrotechnique ;
• électromécaniciens ;
• techniciens de maintenance ;
• passionnés d’électronique ancienne ;
• réparateurs d’équipements anciens ;
• personnes étudiant l’histoire des technologies électroniques.

Il peut également être utilisé comme complément d’ouvrages modernes sur les transistors, l’électronique de puissance et l’automatisme.

Conclusion

L’Électronique au Travail – Applications industrielles & domestiques, présenté comme Mémento Crespin 5, couvre plusieurs domaines importants de l’électronique appliquée.

La couverture mentionne notamment les tubes électroniques, semi-conducteurs, transistors, transformateurs, redresseurs, onduleurs, thyristors, moteurs, relais, automatisme et servomécanismes.

Une partie des technologies présentées est aujourd’hui historique, mais les fonctions fondamentales restent particulièrement intéressantes pour comprendre l’évolution de l’électronique.

Redresser, convertir, amplifier, commuter et commander sont toujours des fonctions essentielles dans les équipements modernes.

Cet ouvrage peut donc constituer une ressource intéressante pour compléter l’apprentissage des circuits électroniques, de l’électronique de puissance, de l’automatisation et de la maintenance industrielle.

FAQ – L’Électronique au Travail

Qu’est-ce que L’Électronique au Travail ?

Il s’agit d’un ouvrage de la série Mémento Crespin 5 consacré aux applications industrielles et domestiques de l’électronique.

Quels sujets apparaissent sur la couverture ?

La couverture mentionne notamment les tubes à vide, les tubes à gaz ionisés, les semi-conducteurs, transistors, transformateurs, redresseurs, onduleurs, thyristors, moteurs, relais, automatisme et servomécanismes.

Les tubes électroniques sont-ils encore utilisés ?

Ils ne constituent plus la technologie dominante de l’électronique moderne, mais certaines applications spécialisées continuent de les utiliser.

Qu’est-ce qu’un thyristor ?

Il s’agit d’un composant semi-conducteur de puissance utilisé notamment pour contrôler la circulation du courant dans certains convertisseurs et systèmes de commande.

À quoi sert un onduleur ?

Un onduleur permet de générer une tension alternative à partir d’une source continue selon la technologie utilisée.

Qu’est-ce qu’un servomécanisme ?

Un servomécanisme est un système de commande utilisant généralement une information de retour pour contrôler avec précision une grandeur comme une position ou une vitesse.

Cet ouvrage est-il encore utile aujourd’hui ?

Oui, notamment pour comprendre les principes fondamentaux et l’évolution historique de l’électronique. Les composants, normes et méthodes modernes doivent toutefois être étudiés avec des ressources actualisées.

⬇ Télécharger le PDF