La diode à jonction - didier villers on line

La diode à jonction
1 Présentation
Dès l'apparition de l'électronique et même de l'électricité, il est apparu nécessaire de
réaliser la fonction: "conduction unidirectionnelle".
i > 0 ==> Vs = Ve (circuit fermé)
i < 0 ==>
Vs
indépendant de Ve (circuit ouvert)
Pour travailler à des fréquences de travail les élevées possibles, il a fallu inventer un
commutateur statique unidirectionnel (pas de pièce mécanique en mouvement). Ce
composant s'appelle la diode.
2 Représentation normalisée et définitions
·
représentation à la norme AFNOR
i
i
ou
A
K
A
K
A est appelé l'anode
K est appelé la cathode
i est appelé courant de la diode:
i = Id (I direct) si i > 0
en anglais: IF pour “Forward”
i = Ii (I inverse ) si i < 0
en anglais: IR pour “Reverse”
●
·
on dit que la diode est polarisé en direct si Vak > 0V
●
·
on dit que la diode est polarisé en inverse si Vak < 0V
3 Caractéristiques idéales d'une diode
Id
courant inverse nul
( interrupteur statique ouvert)
tension directe nulle
( interrupteur statique fermé)
Vak
Ii
4 Caractéristiques réelles d'une diode à jonction
Id
Id max
exponentielle
Vi max
(tension de claquage)
Vi
Vo
Ii
Vd
avec :
●
Vo: tension de seuil
●
Ii : courant de fuite inverse
●
Vi max: tension inverse maximum admissible
●
Id max.: courant maximum direct admissible
Les paramètres Vo, Vi max., Imax et Ii dépendent de la technologie de la diode utilisée
5 Modélisation d'une diode réelle
Pour simplifier les calculs théoriques, on peut modéliser la caractéristique d'une diode
à jonction réelle.
1. ·
modélisation d'une diode parfaite: voir caractéristiques idéales de la diode
2. ·
modélisation avec tension de seuil Vo
Id
D
Id
A
K
Vo
avec
D: diode parfaite
Vo: tension de seuil
Vo
Vak
3. ·
modélisation avec tension de seuil Vo et résistance dynamique rd
Id
delta Id
D
Id
rd
O
Vi
K
A
delta Vd
Ii
Vo
Vd
Vo
avec
D: diode parfaite
Vo: tension de seuil
rd: résistance dynamique (résistance interne de la diode en direct)
( avec rd = ΔVd / ΔId
remarques:
●
plus rd est petit , plus la pente DId / DVd est grande
●
plus le courant Id est important, plus la tension Vak (Vd) est grande
·
6 Principales caractéristiques d'une diode à jonction
●
Id max.: courant direct maximum admissible avant destruction de la diode
●
Pmax: puissance maximum dissipable admissible avant emballement thermique et
destruction de la diode
●
Vo: tension de seuil quand la diode est polarisée en direct.
(diode au silicium: Vo = 0,7 V; diode schottky:
Vo = 0,4 V)
Vi max.: tension inverse maximum admissible avant destruction de la diode
7 Principales applications
·
diode de redressement; diode de commutation; diode électroluminescente; diode
gun (HF: haute fréquence); diode laser; diode infrarouge; diode varicap (diode à
capacité variable).
8 Documentation constructeur