les diodes et leurs applications
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les diodes et leurs applications





I) la jonction PN
II) Paramètres de fonctionnement de la diode :
a)
Caractéristique
 b)Modélisation de la diode 
c)Fonction linéaire de la diode

III)Le redressement
IV) Diode zéner


    Paramètres de fonctionnement de la diode : 

    La diode est un élément non linéaire, un fonctionnement à régime linéaire, il est nécessaire de la polariser, c'est-à-dire de fixer son point de fonctionnement dans la zone linéaire de sa caractéristique. Son circuit de polarisation est la suivante.  



a) Caractéristique

En relevants les valeurs des courants circulant à travers une diode en fonction de la tension appliquée à ses bornes. On obtient la caractéristique d’une diode (voir figure).

 

Dans notre figure :

Vo est la tension de seuil de conduction se la diode
Vc est la tension de claquage.

  •  Caractéristique directe :

La valeur du courant ID en fonction de la tension de la tension au borne de la diode est donnée par cette formule :

 

 

ID : courant direct circulant dans la diode
IS : courant de saturation
q : charge d’électron
K : la constate de Boltzmann
T : la temperature absolue

Coefficient de correction, il prend la valeur 1 ou 2 selon la diode

  • Caractéristique inverse :

Le courant de fil  d’une diode est dû à 2 types de porteurs de charges :

*Les porteurs crées par la température qui donne naissance un courant indépendant.
*Les porteurs créées par les champs électriques. Ce courant un proportionnelle a la tension appliquée. Le courant de fil total est égal à la somme de ce 2 courant.
     Ces deux types des charges peuvent accélérer  jusqu'à devenir  incontrôlable. Dès que la tension inverse atteint une valeur critique (tension de claquage), l’intensité accroît si rapidement et elle est limitée par la résistance R + la résistance interne de la diode. Par conséquent, la caractéristique inverse devient presque linéaire dans la zone de claquage.

.

  • Influence de la température

En sens direct, la tension est environ 2mV par élévation de température.

En sens inverse le courant de fil double par chaque élévation de température de 6oc pour le silicium et 10oc pour le germanium.

b)Modélisation de la diode 

Modèle, c’est une représentation simplifiée d’une chose complexe. Souvent on utilise les modèles pour faciliter l’analyse des phénomènes, des processus, des systèmes et des éléments.

  • Modele idéale :

Une diode est dite idéale s’elle répond aux conditions suivantes :

Conduction parfaite dans le sens passante.
VD =0 pour ID > = 0.

Blocage parfait dans le sens inverse :
VD=0  pour ID < = 0.

 

 

  • Modele à seuil :

La tension de seuil V0 est la tension du coude de la diode, elle est aussi le potentiel de contact de la jonction PN.

On parle de ce mode  si ces conditions sont vérifiées :
VD = V0   pour ID > = 0
ID = 0 pour VD < = 0.
  • Modele linéarisé :

C’est la troisième approximation de la diode et la plus complexe. Il tient compte de la tension du seuil ainsi que la résistance interne de la diode.

Forme analytique :

VD = V0 + RD ID pour I> = 0 ;

ID = 0 pour V0 < = V0.

c) Fonction linéaire de la diode

Régime des petits signaux: 

On dit que la diode fonctionne en régime linéaire si, en faisant varier le courant, la tension de la diode a la même forme.
La diode étant un élément non linéaire, il est nécessaire de la polariser, c'est-à-dire fixer son point de fonctionnement dans la zone linéaire de sa caractéristique.
La détermination du point de fonctionnement peut se faire de 2 façons :

  • Analytiquement, on doit résoudre cette équation.

  • Graphiquement le point d’intersection entre la caractéristique de la diode et la droite de charge est le point de fonctionnement. Dans notre figure, il s’agit du point P.

 III)Le redressement

Qu’il soit en électronique de puissance ou en électronique analogique, le principe est la même. C’est pour ce là que je vous envoie sur cette page "Le redressement monophasé non commandé".

IV) Diode zéner

La diode Zéner est une diode spécialement conçue pour fonctionner, le cas échéant, dans sa zone de claquage.

Son symbole est :