La diode de roue libre d'un relais

Exercice · niveau 3 (difficile) · électricité (MPSI), chapitre 3 — Le circuit linéaire du premier ordre

Énoncé

Un relais contient une bobine ( $L$ ) commandée par un transistor. À l'ouverture, le courant $i_{L}$ est brutalement coupé.

Pourquoi cette coupure menace-t-elle de détruire le transistor ?

On place une diode de roue libre en parallèle sur la bobine : comment permet-elle au courant de « continuer » à circuler ?

Relier cela à la continuité de $i_{L}$ .

Corrigé

1. Couper $i_{L}$ impose $d i / d t$ très grand, donc $u = L d i / d t$ une surtension qui claque sur le transistor (le détruit).

2. La diode offre un chemin où le courant de la bobine s'écoule et décroît progressivement ( $τ = L / R$ du circuit de roue libre), au lieu d'être interrompu.

3. $i_{L}$ devant rester continu, il faut bien lui offrir un chemin à l'ouverture : la diode de roue libre matérialise cette continuité et protège le circuit.

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