Diodes [PDF]

Zitiervorschau

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CONSTRUCTION ELECTRIQUE

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DIODES

1. DEFINITION et SYMBOLE : La diode est un dipôle à semi-conducteur ( jonction PN ) permettant la circulation du courant dans un seul sens. Ses 2 bornes sont repérées anode « A » et cathode « K » A

K

La bague noire indique la cathode K

2. FONCTIONNEMENT et CARACTERISTIQUE : La diode est un composant dit de commutation qui possède 2 régimes de fonctionnement : - Diode à l’état : Passant. - Diode à l’état : Bloqué.  La diode peut ainsi commuter de l’état passant à l’état bloquée. La commutation n'est pas contrôlée. Passant : I

Valim

D

VD

R

VR

Loi des mailles : VR = Valim - VD I = Valim - VD R Bloqué : I=0. VD = Valim Redressement monoalternance : Ve Vmax

t - Vmax

Vd

I

Vseuil

D

t

- Vmax

Vs Vmax - Vseuil

Ve

~

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VD

R

VS

t

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SYMBOLES : Dénomination

Notation documentation constructeur

 VSeuil

Tension de seuil de la diode

VF ( F pour Forward : direct )

 IDmax

Courant direct maximum que peut supporter la diode.

IF ( F pour Forward : direct )

Tension inverse maximale que peut supporter la diode.

VR ( R pour Reverse : inverse )

 VRmax

 trr

 tdr

IF : Valeur continue maximale supportable par la jonction. IFM : Valeur crête maximale supportable par la jonction. IFRM : Valeur pointe maximale répétitive supportable par la jonction. IFSM : Valeur maximale de surcharge accidentelle non répétitive supportable par la jonction. IFAV : Valeur moyenne maximale supportable par la jonction. VR : Valeur continue maximale supportable par la jonction. VRM : Valeur crête supportable par la jonction. VRWM : Valeur crête maximale supportable par la jonction. VRRM : Valeur pointe maximale répétitive supportable par la jonction. VRSM : Valeur maximale de surcharge accidentelle non répétitive supportable par la jonction.

Temps de recouvrement trr inverse. Temps nécessaire à la diode pour passer de l’état passant à l’état bloqué. Temps de recouvrement tdr direct. Temps nécessaire à la diode pour passer de l’état bloqué à l’état passant.

Critères de choix : Les principaux sont : IF, IFRM, IFSM,

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VRRM, VRSM,

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VF

Valeur typique  0.6 V

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3. DIFFERENTS TYPES DE DIODES : Diodes de redressement Diodes de signal et de commutation Importance du temps de commutation temps de commutation inverse)

trr (ou

Diodes Zener Dans le sens direct ( VD et ID positifs ) cette diode présente la même caractéristique qu’une autre diode. Dans le sens inverse le courant reste nul jusqu'à la tension VZ de Zener, puis cette tension reste pratiquement indépendante du courant.

Diodes Schottky Tension de seuil moins importante et temps de commutation plus rapide. Ces diodes sont utilisées en haute fréquence

Diodes varicap

VKA D

A

K

VD

D

ID

A

K

VAK = VD

A

Diodes à capacités variables. Utilisées pour les circuits oscillants en HF

K VAK = VD

Diodes tunnel L'effet tunnel produit une résistance dynamique négative Utilisées pour réaliser des oscillateurs

Diodes Electroluminescentes (DEL ou LED) La DEL est un dipôle jonction PN (diode ), qui lorsqu’elle est polarisée en direct, émet une lumière de couleur précise ( rouge, vert, jaune, … Les valeurs caractéristiques sont : IF : courant de polarisation direct de la diode. VF : tension de polarisation directe de la diode. Attention : Polarisée en inverse, les LED ne supportent pas plus de +5V

A

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D

ID

K

VAK = VD

A

IF

D

K

VF Vue de profil

La patte la plus courte indique la cathode.

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IZ

Vue de face

Le méplat indique la Cathode.

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4. EXEMPLES : 1 Exercice de polarisation d’une diode :

Rp Id

Soit le circuit ci-contre :

Vd

Ve D

1. A partir de la documentation technique de la diode 1N4148, déterminer la tension de seuil VSEUIL de la diode D.

1N4148

Id= f ( Ve ; Vd ; Rp)

VF typ = 0,62V (pour IF = 5 mA)

2. On donne Ve = +5V et Rp = 1K. Déterminer la valeur du courant Id. Id = (5 – 0,62)/1000 = 4,38 mA

2 Exercice de polarisation d’une LED :

Rp If

Soit le circuit ci-contre : Ve

1. A partir de la documentation technique, définir les valeurs IF et VF standard des LEDs rouges  5 mm ( Ref HLMP 3750 ) VF = 1,9 V pour IF = 20 mA 1,5 V < VF < 2,6 V 2. En déduire la valeur de la résistance Rp permettant de polariser correctement la LED ( Ve = +5V ) Rp = (Ve - VF) / IF = (5 – 1,9) / 0,02 = 155 

3. Donner une valeur normalisée à cette résistance. série 10% : Rp = 150  ou 180  série 5% : Rp = 160  série 2% : Rp = 154 

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Vf

If= f ( Ve ; Vf ; Rp)