Diode : principe de fonctionnement, types, 7 applications importantes.

CONTENU

• Définition
• Symbole de diode
• Caractéristiques importantes
• Technique de polarisation des diodes
• Types importants
• Applications des diodes

Que sont les diodes?

Définition de la diode:

"Une diode est un élément électronique spécial avec deux électrodes appelés anode et cathode".

La plupart des diodes sont constituées de semi-conducteurs tels que le silicium, le germanium ou le sélénium.

Comment fonctionne une diode?

Principe de fonctionnement de la diode:

Les caractéristiques de base d'une diode sont de transporter le courant électrique dans une seule direction. Si la cathode est chargée négativement à une tension supérieure à celle de l'anode, un certain courant appelé «coupure directe» commence à la traverser.

Lorsque la cathode est chargée + ve par rapport à l'anode, elle ne conduira aucun courant. Ceux-ci peuvent être utilisés comme redresseurs, interrupteurs et limiteurs.

La surtension de rupture directe est d'environ 0.6 Volt pour le silicium, 0.3 Volt pour le germanium et 1 Volt pour le sélénium, respectivement.

Au point de rupture avant, si un signal analogique circule à travers la diode, la forme d'onde du signal est inexacte et déformée. Tous les signaux générés sont des multiples harmoniques et entiers si la fréquence d'entrée. Ceux-ci produisent généralement des signaux à fréquence micro-onde avec le niveau et la polarité corrects de l'application de tension.

Symbole de diode:

Caractéristiques importantes des diodes:

• La diode est un composant électronique à deux bornes
• Il a une résistance plus faible dans une direction et plus élevée dans une autre direction
• La plupart des diodes sont en silicium
• La chute de tension dans une condition de polarisation directe est de 0.7 volts environ.
• Dans la polarisation inverse, la région de la couche d'appauvrissement augmentera.

Différents types de diodes:

1. Diode de jonction PN -

"Une diode est une jonction PN avec le type P d'un côté et le type N de l'autre côté".

2. Diode électroluminescente (LED) -

«La LED est une source lumineuse à semi-conducteur qui émet de la lumière lorsque le courant la traverse».

3. Diode photo -

"Il s'agit d'une diode à jonction PN à semi-conducteur, si elle est exposée à la lumière, elle produit une différence de potentiel »

4.   Diode Schottky -

 "Ceci est conçu par la jonction d'un semi-conducteur avec un métal. Parfois connue sous le nom de diode porteuse chaude ».

5.   Diode tunnel -

" Une diode semi-conductrice qui a effectivement une résistance négative due au tunnel ».

6.   Diode Varactor -

 "Une diode dont la capacité interne change avec les changements de la tension inverse ».

7.   Diode Zener -

"Un type spécial de diode, conçu pour permettre au courant de se déplacer vers l'arrière lorsqu'une tension inverse est appliquée ».

Quelles sont les diodes idéales?

Dans une diode idéale, lorsqu'elle est en polarisation directe, le courant commence à circuler librement à partir de l'appareil. Dans un idéal généralement sans chute de tension lorsqu'il est polarisé en direct. Toutes les autres sources de tension tombent sur les résistances du circuit. Lorsqu'il est polarisé en inverse, dans une diode idéale, il n'y a aucun flux de courant et aura une résistance infinie.

Que sont les diodes pratiques?

Dans une diode pratique, certaines des résistances permettent au courant de circuler en cas de polarisation directe. En raison de la présence des résistances, une partie de la puissance est dissipée lorsque le courant commence à circuler à travers la polarisation directe. Lorsqu'il est polarisé en inverse, en raison de la résistance élevée qu'il peut conduire.

Une diode est normalement une jonction PN.

1. C'est un potentiel de barrière. Pour surmonter ce problème en appliquant une tension supplémentaire à la jonction pn, il peut être capable de conduire.
2. Ainsi, le courant passera par la jonction pn lorsque le potentiel de barrière est omis.
3. C'est avec deux conducteurs métalliques que l'on appelle la jonction pn.
4. Le processus d'application de tension externe est la polarisation de canal.

Polarisation directe:

• Une batterie connectée + ve borne au côté p de la diode de jonction pn, puis connectez -ve borne au côté n.
• Si nous appliquons une tension externe supérieure à la barrière de potentiel, elle commence à conduire le courant pour passer
• La diode est connectée à une source de tension continue (V)
• La tension aux bornes de la diode est appelée caractéristique directe de la diode à jonction pn
• Aucun courant de diode ne circule jusqu'à ce que A soit atteint car la tension externe V_f  est opposé par une tension intégrée dont la valeur est 0.
• Cependant, la tension augmente au-delà de A et le courant de la diode diminue rapidement.
• Si le courant direct est extérieurement vers l'arrière, il coupe l'axe de tension en un point à partir duquel V_k peut être déterminé

Biais inversé:

• Si une tension est appliquée aux diodes de jonction pn, la borne ve est connectée au semi-conducteur de type p. De même, la borne + ve est connectée au type n.
• Les trous du côté p sont attirés vers la borne -ve. Alors que les électrons libres du côté n sont attirés vers la borne + ve.
• La polarisation inverse augmente par étapes et le courant de diode est observé.
• Lorsque la polarisation inverse augmente V_BR le courant inverse de la diode augmente très brièvement.

Propriété de commutation des diodes:

En polarisation directe lorsqu'une faible tension est appliquée, la diode conduit ce qui dépasse la coupure de tension connue sous le nom d'état passant.

En polarisation inverse, seules les petites sources de courant de tension avec une tension appliquée inverse inférieure à la valeur de claquage sont appelées à l'état bloqué

Lors de la commutation, la propriété d'une diode est commutée de l'état passant de polarisation directe à l'état désactivé de polarisation inverse ou vice versa.

Applications d'une diode

Rectification:

Une diode agit généralement comme un redresseur, aplatissant une source d'alimentation CA en une alimentation électrique constante. Cela peut accomplir cette tâche en obstruant l'écoulement dans un sens et en passant dans l'autre sens.

Émission lumineuse:  

La LED fournit une source de lumière beaucoup plus efficace. Les ampoules coûtent plus cher que leurs homologues à incandescence, en partie parce qu'elles nécessitent des circuits de commande supplémentaires pour fonctionner avec du courant alternatif.

Dissipation de charge inductive:

Des diodes sont utilisées dans cette application, lorsqu'une charge inductive est éteinte, l'énergie qu'elle a stockée doit aller quelque part. Sans la protection de circuit appropriée, l'énergie stockée peut entraîner des pointes de tension qui peuvent arc à travers le commutateur et potentiellement surcharger un transistor.Cette configuration permet au courant de se dissiper à travers l'inductance et il retourne dans l'alimentation et protège le circuit.

Détection et contrôle:

Les semi-conducteurs peuvent facilement générer des charges électriques en fonction des effets optiques. En général, ces dispositifs sont emballés de manière à bloquer la lumière pour éviter toute activité électrique involontaire. Les photodiodes sont conçues pour optimiser cet effet. Ces photodiodes sont souvent utilisées dans le spectre infrarouge, comme à l'intérieur des télécommandes grand public.

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Soumali Bhattacharya

Bonjour, je m'appelle Soumali Bhattacharya. J'ai fait un Master en Electronique.
Je suis actuellement investi dans le domaine de l'électronique et de la communication.
Mes articles se concentrent sur les principaux domaines de l'électronique de base dans une approche très simple mais informative.
Je suis un apprenant vif et j'essaie de me tenir au courant de toutes les dernières technologies dans le domaine de l'électronique.

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