Constitution

L'élément de base est une jonction PN dont la diode a toutes les propriétés. Pour permettre son insertion dans des équipements, la jonction doit être "habillée" et se présenter sous forme d'un composant maniable.

Symbole

Caractéristique théorique courant-tension

La caractéristique courant-tension de la diode est donnée ci-dessous.

Caractéristique inverse

Le pôle positif de la source de tension continue U est relié au côté cathode de la diode. La diode est non passante : le courant obtenu restera très faible et considéré comme nul. Sur cette caractéristique on voit apparaître URmax si nous faisons croître la tension au delà de URmax nous obtenons une croissance de plus en plus rapide du courant puis la destruction de la diode.

Caractéristique directe

• Seuil réel de tension : d'après sa définition, c'est la valeur U0 de UF au-dessous de laquelle le courant reste nul. Nous pouvons considérer qu'un courant de quelque µA est négligeable par rapport au courant maximal pour lequel la diode est prévue et adopter U0 = 0,3 V.

 

• Seuil pratique de tension : UF0, cette valeur est plus importante que U0, elle permettra de linéariser la caractéristique. Sa valeur est de 0.6V pour les diodes au silicium.

 

Propriétés pratiques des diodes

Définition

On appelle diode (simple) tout composant ayant la propriété d'être conducteur pour un certain sens de courant et non conducteur dans l'autre sens. Le sens passant du courant est appelé direct, l'autre sens est dit inverse.

Diode idéale

• Dans le sens passant : elle est parfaitement conductrice, sa résistance directe (statique ou dynamique) est nulle, la chute de tension qu'elle produit est nulle aussi. On peut dire que dans le sens direct, une diode idéale est équivalente à un interrupteur fermé.

 

• Dans le sens inverse : elle est parfaitement isolante, sa résistance inverse est infinie, le courant qui la traverse est nul. On peut dire que dans le sens inverse, une diode idéale est équivalente à un interrupteur ouvert.

Diode à jonction

• Quand la tension est négative (ou inverse), le courant peut être négligé et la portion de caractéristique située à gauche de 0 est confondue avec l'axe des tensions : la diode est pratiquement idéale.

 

• Quand la tension est positive (ou directe), le courant peut être négligé tant que UF est inférieure à UF0 et, pour UF>UF0, la portion de courbe peut être assimilée à une droite.

Remarque importante : dans la plupart des usages industriels, la chute de tension directe peut être négligée devant la tension principale ; la diode est alors assimilée à une diode idéale.

 

Limites d'utilisation d'une diode à jonction (Elles sont fixées par le fabricant).

Tension inverse de pointe répétitive (VRRM) : valeur maximale instantanée de la tension inverse. Cette valeur peut être appliquée à chaque période mais elle est à la limite des possibilités de la diode. Actuellement, pour certaines diodes cette limite VRRM atteint 2000 V.

Tension maximale inverse de service (VRM) c'est la valeur précédente divisée par un coefficient de sécurité K auquel on donne souvent la valeur 2.

Courant inverse IR : c'est la valeur instantanée maximale qui, pour la tension VRRM, correspond à la température maximale de jonction. Ce courant peut atteindre quelques milliampères.

Courant direct moyen maximal (IFRM) : c'est le maximum admissible pour la valeur moyenne du courant direct ; cette valeur étant calculée sur une période avec un redressement monophasé simple alternance et une charge résistante. Actuellement, pour certaines diodes Im peut atteindre 2000 A.

Courant direct moyen de service IF : c'est la valeur précédente divisée par un coefficient de sécurité (2)

Température maximale de jonction : pour une diode au silicium elle est de 200°C. Si les maximums précédents sont respectés, la température maximale l'est également avec les deux réserves suivantes : la température ambiante ne doit pas excéder 25°C la diode doit être montée sur radiateur ventilé. Si ces deux conditions ne sont pas réalisées, il faudra réduire IF pour limiter l'échauffement.