Thèmes:
- Général
- Diode comme protecteur de polarité et redresseur
- Diode de roue libre
- Fonctionnement technique de la diode
Général:
Une diode est ajoutée à de nombreux circuits électroniques, par exemple comme redresseur dans une dynamo ou une radio, ou comme diode de roue libre dans une bobine. Cette page explique son fonctionnement et les différentes fonctions.
Diode comme protecteur de polarité et redresseur :
La diode dans un système assure le redressement. Le courant ne peut circuler que dans un sens et est bloqué dans le sens opposé. Ceci est clairement indiqué dans l’image ci-dessous. Ceci est souvent fait pour protéger les composants contre des connexions incorrectes (en tant que protecteur de polarité, lors de la commutation + et -). Si l'alimentation électrique et la masse d'un composant sont inversées, les diodes garantissent en interne que la tension est retenue pour éviter d'endommager le circuit imprimé, par exemple.
L'image suivante ci-dessous montre la fonction de base. La diode D1 est conductrice, D2 est polarisée en inverse. Il est facile de se rappeler que la direction indiquée par la flèche correspond à celle où le courant circule. En D1, le courant passe et atteint la lampe L1. La lampe va maintenant s'allumer. La lampe L2 ne le fait pas, car cette diode est dans le sens inverse. Au lieu d'une lampe comme dans cet exemple, il pourrait s'agir de toutes sortes de composants qui pourraient être irrémédiablement endommagés une fois connectés.
Les diodes sont également utilisées dans les dynamos pour la rectification. Dans une dynamo, une tension alternative est générée, qui doit être convertie en tension continue. Ceci est rendu possible par l'utilisation de plusieurs diodes (sur le pont de diodes). Pour plus d'informations sur les diodes comme redresseur dans un alternateur, voir le chapitre diodes de redressement sur la page dynamo.
Diode de roue libre :
Une haute tension est générée dans une bobine, pensez à une bobine dans une bobine d'allumage. La tension circulant dans la bobine est activée et désactivée par le transistor. Cependant, lorsque le transistor ne conduit plus (le courant fourni à la base est coupé), la bobine est encore pleine d'énergie résiduelle. La bobine ne peut pas être « vide » immédiatement après la coupure du transistor. Après la mise hors tension, une tension d'induction est toujours libérée, qui peut être plusieurs fois supérieure à la tension de bord de 14 volts.
Le résultat est que le transistor reste passant du fait de cette tension d'induction. Grâce à cette induction, la bobine maintient le transistor conducteur, même s'il est bloqué (à la base du transistor).
Pour éviter cela, une diode de roue libre est ajoutée au système. Lorsque le transistor se bloque, la tension d'induction circule via la diode de roue libre jusqu'à la borne positive de la bobine. La tension d'induction n'atteignant plus le transistor, celui-ci reste bloqué.
Fonctionnement technique d'une diode :
Une diode est constituée d'une plaque de silicium positive et d'une plaque de silicium négative. Les plaques contiennent des trous, avec des ions positifs et des électrons négatifs. Ceux-ci se déplacent à mesure que la direction du flux change.
Ces plaques de silicium P et N sont placées l'une contre l'autre. Le courant passe du positif au négatif (sens direct). Si le courant passe du négatif au positif (sens inverse), celui-ci est arrêté. Les images ci-dessous montrent comment procéder :
Direction inverse:
Dans l'image ci-dessous, la diode est éteinte. Par exemple, le – est désormais connecté à une source de tension et le + à la masse. La diode garantit désormais qu'aucun courant ne circule du – vers le +.
Les électrons négatifs ont maintenant tous été déplacés vers la plaque contenant le silicium négatif. La plaque avec le silicium positif, c'est-à-dire avec les ions positifs, n'est pas conductrice. Les « trous » sont vides, donc aucune conduction et donc aucun transfert de courant ne peut avoir lieu.
Sens de passage :
Le courant circule du + vers le -, donc dans l'image de gauche à droite. Les électrons positifs et les électrons négatifs sont mélangés. Les trous en P sont maintenant remplis par les électrons négatifs, ce qui crée un effet conducteur (la direction de transmission). Cependant, il y a une perte de tension, car une nuisance se produit (le passage n'est pas complètement propre). Cette tension est appelée tension de diffusion et est toujours d'environ 0,7 volt.
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