diodes
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BTS ATI CONSTRUCTION ELECTRIQUE 1/4
Lycée G. Apollinaire Diodes
D I
VD VR Valim R
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 »
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 :
Loi des mailles : VR = Valim - VD
I = Valim - VD
R
Bloqué :
I = 0 .
VD = Valim
Redressement monoalternance :
K A
La bague noire indique la cathode K
Ve
Vd
Vmax
- Vmax
Vseuil
- Vmax
Vmax - Vseuil
Vs
t
t
t
D I
VD VS Ve R ~
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SYMBOLES :
Dénomination Notation documentation constructeur Valeur typique
VSeuil
Tension de seuil de la
diode
VF ( F pour Forward : direct ) 0.6 V
IDmax Courant direct maximum
que peut supporter la diode.
IF ( F pour Forward : direct )
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.
VRmax Tension inverse maximale que peut supporter la diode.
VR ( R pour Reverse : inverse )
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.
trr Temps de recouvrement inverse. Temps nécessaire
à la diode pour passer de l’état passant à l’état bloqué.
trr
tdr Temps de recouvrement direct. Temps nécessaire à
la diode pour passer de l’état bloqué à l’état passant.
tdr
Critères de choix :
Les principaux sont : IF, IFRM, IFSM, VRRM, VRSM, VF
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3. DIFFERENTS TYPES DE DIODES :
Diodes de redressement
Diodes de signal et de commutation
Importance du temps de commutation trr (ou
temps de commutation inverse)
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
Diodes à capacités variables.
Utilisées pour les circuits oscillants en HF
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 K D
VD
IZ
VKA
A K D ID
VAK = VD
A K
VAK = VD
A K D ID
VAK = VD
A K D IF
VF
La patte la plus courte
indique la cathode.
Le méplat indique la Cathode.
Vue de profil Vue de face
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4. EXEMPLES :
1 Exercice de polarisation d’une diode :
Soit le circuit ci-contre :
1. A partir de la documentation technique de la diode 1N4148, déterminer la tension de seuil VSEUIL de la diode D.
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 :
Soit le circuit ci-contre :
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
Vd
Rp
Id= f ( Ve ; Vd ; Rp)
Ve
Id
D
1N4148
Vf Ve
Rp
If= f ( Ve ; Vf ; Rp)
If