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Diode

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Sommaire


I/ Introduction

La diode est un composant électronique à 2 pattes, c'est-à-dire un dipôle, dont la particularité et l'intérêt principal étant qu'il ne laisse passer le courant que dans un seul sens. Pour faire très simple sur son utilité, cette spécifité très particulière permet notamment de protéger une partie d'un circuit électrique. Mais le domaine d'application des diodes est plus vaste, et concerne aussi bien l'électronique analogique, numérique et également l'électrotechnique.


II/ Schéma électrique

Le symbole électrique d'une diode sur un schéma électrique peut être représenté de plusieurs façons selon le type de diode. L'affichage le plus simple et le plus courant est celui-ci représenté ci-dessous :

Symbole électrique d'une diode
Symbole électrique d'une diode (CC-by-sa - auteur : GregorioW)

Ce symbole présente un sens qui n'est pas anodin. Le "A" désigne l'anode, tandis que le K désigne la cathode. Il s'agit d'une jonctions PN, l'anode est reliée à la jonction P, tandis que la cathode est reliée à la jonction N.

Astuce : souvenez-vous facilement du sens en associant le A par "Anode" et le K par "ca-thode". Par ailleurs, lorsque la diode est dans le sens inverse, la cathode ressemble à la lettre K.

Sur la deuxième représentation ci-dessous, il est possible de voir l'aperçu d'un boitier afin de comprendre comment reconnaître le sens du composant lorsqu'il doit être mis en place sur un montage.


III/ Caractéristiques électriques

Pour comprendre facilement la caractéristique principale des diodes, il suffit de créer un simple circuit fermé contenant une alimentation, une diode, et une ampoule. Si la diode est placé dans le même sens que le courant, la lampe s'allumera. En revanche, si la diode est placé dans l'autre sens, en opposition au courant, la diode empêchera le courant de passer et coupera donc le circuit fermé, empêchant la lampe de s'allumer.

Ca y est, vous venez de comprendre la chose la plus essentielle concernant ce composant. Cependant, il s'agit d'une utilisation très simplifié et idéale. Concrètement, la différence de potentiel entre les 2 bornes de ce dipôle doit dépasser une tension de seuil pour laisser passer le courant. C'est-à-dire qu'une diode ayant une tension de seuil de 0.6V ne laissera pas passer le courant si l'alimentation en circuit fermé présenté précédemment ne dépasse pas les 0.6V. Et même une fois que la différence de potentielle a dépassé ce seuil, le courant va croitre progressivement au fur et à mesure que la tension augmente. Cette tension de seuil se visualise sur la capture ci-dessous.

Caractéristique réelle d'une diode dans le sens passant
Caractéristique réelle d'une diode dans le sens passant

Sens bloqué

Lorsque le courant est dans le sens bloquant, c'est-à-dire lorsqu'il y a une polarisation inverse, la diode empêche donc le courant de passer. Il est important de noter que si la tension inverse est trop importante, la diode peut tout simplement griller.


IV/ Utilisation

Lorsque la diode est présente dans un circuit fermé parcouru par une alimentation alternative, ce composant permet de redresser le courant.

Tension d'entrée du montage redresseur (courant alternatif)
Tension d'entrée du montage redresseur (courant alternatif)

Le courant en sortie du montage ne passe pas dans le négatif et à une tension maximum légèrement inférieur à cause de la tension de seuil. L'image ci-dessous représente la tension de sortie d'un tel montage.

Tension de sortie du montage redresseur simple alternance (courant alternatif)
Tension de sortie du montage redresseur simple alternance (courant alternatif)

V/ Autres diodes

  • Diode Électro-Luminescente (LED) : diode qui émet de la lumière lorsqu'elle est parcouru par un courant électrique.
  • Diode Zener : diode qui peut laisser passer le courant inverse lorsque celui-ci dépasse le seuil d'avalanche.
  • Diode Schottky : possède une chute de tension directe réduite (environ 0,3V) tandis que la vitesse de commutation est très élevée.
  • Diode Transil : aussi appelée "diode de suppression de tensions transitoires", ce composant de type parasurtenseur est destiné à protéger les circuits grâce au même effet d'avalanche qu'une diode Zener.
  • Diode laser : elle émet une lumière monochromatique qui est notamment utilisé pour transporter un signal de télécommunications sur fibre optique.
  • Photodiode : génère un courant à partir d'une source lumineuse. Le courant est proportionnel à la luminosité et permet donc d'effectuer des opérations spécifiques en fonction d'une intensité lumineuse.
  • Diode Gunn : diode dont la propriété permet de réaliser des oscillateurs micro-ondes.
  • Diode PIN : offre une impédance dynamique très faible et polarisée dans le sens inverse (bloquée) elle offre une très grande impédance et surtout une très faible capacité.
  • Diode à effet tunnel : sur une faible zone de tension directe, la diode présente une résistance négative. Cette caractéristique est exploitée pour réaliser des oscillateurs. A noter : ce type de diode n'est plus utilisée utilisée de nos jours.
  • Diode à vide : ancêtre des diodes à semi-conducteurs modernes. Ces diodes utilisaient un tube à vide (tube électronique). Elles ne sont plus réellement utilisées de nos jour, mis à part pour la restauration d'anciens appareils.

VI/ Aller plus loin

Pour en savoir plus sur les diodes, consultez les cours suivants.