Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Michel GRACIET : Docteur ès sciences physiques - Ingénieur au Laboratoire central de recherches de Thomson-CSF
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Joseph PINEL : Docteur ès sciences physiques - Chef de service des Technologies Avancées Thomson-CSF DCS Centre électronique Toulouse
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article traite plus spécialement d’exemples de protection, tant industriels qu’électriques et électroniques.
On étudiera d’abord les composants à mettre en œuvre dans les quatre cas de perturbations électriques considérées précédemment (cf. article Origine des perturbations). Dans chaque cas, les principes de protection sont expliqués et les réponses à la perturbation sont préconisées.
Dans une deuxième partie, on verra que les protections contre des perturbations plus lentes que les quatre premiers cas étudiés sont basées sur des thermistances.
Enfin, les domaines spéciaux de protection seront détaillés : moyens de transport (véhicules automobiles, traction électrique ferroviaire, avionique), communications (téléphonie, réseau hertzien), informatique et communications à haut débit.
On voit à la lumière des exemples donnés dans cet article qu’une efficacité optimale demande le plus souvent l’association de moyens variés.
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Protection contre les surtensions inductives
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2. Protection contre l’impulsion électromagnétique
2.1 Principe
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Les méthodes usuelles de protections contre l’IEM reposent sur les techniques complémentaires suivantes :
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réaliser un blindage radioélectrique poussé de l’équipement (concept de la cage de Faraday), afin de se protéger vis-à-vis des effets rayonnés et éviter une trop importante pénétration de l’onde à l’intérieur de l’équipement ;
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minimiser les interactions et couplages de l’IEM, c’est-à-dire diminuer la longueur des câbles et des fils de liaison, surtout pour ceux qui sont situés à l’extérieur de l’équipement et, donc, directement exposés à la menace principale ;
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protéger les sous-ensembles circuits et composants électroniques aux points sensibles, c’est-à-dire aux points d’entrée des perturbations sous forme de surcharge électrique créées par l’IEM (effets conduits, c’est-à-dire transférés par un conducteur dans un lieu différent de celui de la surtension).
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Contrairement au cas des décharges électrostatiques, il est difficile de définir un cas typique de surcharge électrique créée par une IEM : les caractéristiques de la surcharge créées sont étroitement dépendantes du scénario envisagé et des modes de couplage et d’interaction de l’IEM avec l’équipement et ses liaisons avec l’extérieur. C’est ainsi que :
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le temps de montée de la surcharge peut être très bref (5 à 10 ns), lors d’un couplage direct de l’onde sur une antenne, une boucle ou une liaison de petite longueur, ou bien nettement plus lent (plusieurs centaines de nanosecondes), lors de l’interaction de l’IEM avec une liaison de grande longueur comme les lignes du réseau de distribution d’énergie ou les lignes du téléphone ;
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la forme et la durée de la surcharge peuvent être de même très différentes : une seule impulsion très courte (10 ns) ou bien une onde sinusoïdale amortie à la fréquence maximale d’une dizaine de kilohertz ; entre ces deux cas extrêmes, toutes les formes et durées de surcharges électriques sont possibles ;
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enfin, le courant aussi peut varier depuis des valeurs relativement faibles (quelques milliampères,...
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Protection contre l’impulsion électromagnétique
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KIMPARA (A.) - Problems in atmospheric et space electricity. - S.C. Coroniti Ed. Elsevier Pub Co 1965 p. 352-65.
-
(2) - LEVINSON (L.M.), PHILIPP (H.R.) - ZnO varistors for transient protection. - IEEE Trans. on Parts, Hybrids and Packaging (USA) PHP 13 n 4 1977 p. 338-43.
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(3) - Transient voltage suppression manual. - Ed. General Electric Company (USA) 1982 p. 5-6.
-
(4) - Preliminary Recommended environmental practics for electronic equipment. - Design SAE, 2 Pennsylvania Plaza. N.Y., N.Y. 10001.
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(5) - * - Colloque International sur les nouvelles orientations des composants passifs, Paris 29-3-1982, p. 328-33.
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(6) - * - Journées d’Études sur les varistances à base d’oxyde de zinc. ESE Gif-sur-Yvette, 6-3-1986, p. 139-41.
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BERTRAND (G.) - Conception et modélisation électrique de structures de protection contre les décharges électrostatiques en technologies BICMOS et CMOS analogique - . Institut national des sciences appliquées (Toulouse) (2001).
HAUT DE PAGE2.1 Représentations graphiques des composants
NF EN 60617-4 (Mars 1997), Symboles graphiques pour schémas. Partie 4 : composants passifs de base.
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