diode

Une diode est un composant électronique jouant un rôle d'interrupteur >>

-dans un sens (dit direct), le courant (dit courant passant) passe dans la diode (qui peut présenter une certaine résistance) et va de l'anode jusqu'à la cathode-

Il faudra cependant une tension de l'ordre de 1 Volt, pour que la diode soit fermée

-dans l'autre sens (dit inverse), le courant ne passe plus (diode en interrupteur ouvert) et il y a blocage

La diode joue un rôle dans : redressement de courant alternatif, détection radio, lampes-témoins, courant en fibres optiques, etc....

 

Une diode est un semi-conducteur constitué de 2 plaquettes (1 de type N et 1 de type P) reliées entre elles et reliées en outre à une cathode (côté N) et à une anode (côté P).

 

LES QUALITÉS d'une DIODE

Elles sont données par sa courbe CARACTERISTIQUE (donnant l’intensité i en fonction de la tension U) -on y distingue:

1)).la tension de seuil (tension du seuil de conduction, à partir de laquelle la diode devient conductrice -ce seuil est de l'ordre de 0,6 Volt)

2)).la tension de claquage (tension contraire provoquant forte élévation de courant, à tendance destructrice)

3)).la tension de crête (correspondant au sommet de la sinusoïde du courant alternatif) :

Uc= (2)1/2.Uefficace

avec Uc sortie = Uc entrée - 0,7 volt pour du silicium

(et - 0,3 volt pour du germanium)

4)).le courant de saturation qui est l’intensité plafonnant à une certaine valeur, même en augmentant la tension (la valeur de ce courant varie en fonction de la température de cathode)

5)).la déplétion , zone (à la jonction P-N) où il n’y a ni électron, ni trou—c’est une zone isolante--

6)).la charge d'espace est la zone atteinte quand la tension U bloque à une valeur limite > 0

 

LES PRINCIPAUX TYPES de DIODES :

1)).diodes à jonction (la jonction est la liaison N-P), avec les variantes:

Diac, Schottky, PIN, SRD, tunnel, Zener...

2)).diodes LED où le courant direct provoque émission de rayonnement soit visible, soit infrarouge, soit même thermique (selon les matériaux dopants inclus)

On la nomme (DEL en français, LED en anglais)

C'est une diode à rayonnement monochromatique et la lumière est créée par l'électroluminescence du semi-conducteur. Fonctionnement en courant continu (d'où présence nécessaire d'un convertisseur)

Puissance (1 à 20 W) Cette puissance est environ 12 à 15 % de celle des lampes à incandescence produisant un même éclairement

Rendement commercial des LED (20 à 100 lm/W)

Cosinus phi >>> allant de 0,30 à 0,60

Indice de rendu de couleurs (80 à 85)

Les couleurs sont un mélange de bleu, émis par le semi-conducteur à longueur d'onde λ # de 450 nm et de jaune, émis par le phosphore épandu sur la surface, sous une longueur d'onde λ # de 600 nm-- Longévité (20.000 à 70.000 heures)

Usages (pour les petites puissances) destinés aux voyants, appareils de poche et lampes à manivelle

Usage (pour puissances plus importantes), en éclairage d'habitats

Une L.E.D peut avoir une fonction "flash" (c'est à dire une grosse puissance en 1 instant très court  de quelques microsecondes)

On lui affecte une caractéristique d'énergie (par ex. de 10 à 20.000 Joules) et sa puissance est usuellement dans une gamme de 50 à 1000 Watts

3)).diode OLED ou à électroluminescente organique

constituée de matériaux organiques en couches minces (200 μm.) plaqués entre 2 électrodes

Rendement commercial 10 à 30 lm/W

Exitance 1000 nits

Usage en éclairage design et intégration dans documents papier

Durée 2000 h.

4)).diodes à vide

-si la tension est très < 1 : pas de courant-

-si la tension est un peu < 1 : courant faible, à croissance exponentielle

-quand la tension > 1 : courant proportionnel en loi de Child-Langmuir

(i = K.U3/2)   jusqu’à une valeur limite (c’est la zone dite de charge d’espace)-

-quand la tension atteint cette valeur limite, dite de saturation, le courant plafonne à une valeur constante (le courant de saturation)

La résistance interne de la diode est Ri = tension d’anode / courant anodique.

5)).diodes à gaz: (H, gaz rares, vapeur de Hg): CARACTERISTIQUES identiques à la diode à vide, sauf que si la tension atteint la valeur de l'ionisation du gaz, l'intensité augmente spontanément à sa valeur de saturation

Pour les diodes usuelles, elle vaut # 15 volts et l'intensité de saturation # 20 mA