Tout savoir sur les diodes !

Test de la diode, mesure du seuil en vidéo !

Conseil+ sur la jonction pour comprendre l'origine du seuil et le fonctionnement !

Découverte de la diode unidirectionnelle

Ici la diode laisse passer le courant au seuil près. Le sens de I doit être le même que la flèche de la diode...	La diode est bloquée car le courant ne peut circuler de la cathode vers l'anodePour qu'elle soit passante, l'anode doit être positive et la cathode négative (légèrement moins positive) !
Peu importe que la diode soit sur le fil positif ou négatif, seul compte le sens du courant : anode vers cathode !	La diode est à nouveau bloquée et toute la tension se retrouve encore à ses bornes !

Photos de diodes et symbole

Vue sur la jonction : voir ici le conseil+.
Brochage : de l'anode A vers la cathode K représentée avec la bague symbolisant le –. Attention aux diodes 'boulon' elles existent avec les 2 montages !

De gauche à droite, 1 A, 0.1 A les 3 dont une passivéeSa jonction est protégée par une fine couche de verre (passivation) qui améliore sa fiabilité et limite les courants de fuite, 3 A et 8 A pour la dernière qui peut se monter sur dissipateur thermiqueIci un régulateur mais de même boitier TO220 sur 'radiateur' en aluminium
.

Diodes de puissance de gauche à droite 50 Ampères, 20 et 10 Ampères. Ces diodes prennent la forme d'un boulon pour favoriser le montage sur dissipateur thermique !

Diode de diamètre 10 cm, supportant plus de 1 000 Ampères, prévue pour des kA, à monter impérativement serrée sur dissipateurIci montées, diode et thyristor :
!

Caractéristiques, critères de choix

U Seuil 0 : tel que mesuré avec le multimètre en position diode (0.4 V à 1 V pour les diodes de puissance).
U Seuil MaxiLa droite en noir n'est pas verticale car toute diode possède une résistance interne. Ainsi son seuil augmente quand l'intensité augmente.
USM U seuil maxi peut valoir jusqu'à plus de 2 ou 3 Volts pour des diodes de puissance ! : juste avant claquage à I maximum !

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Le choix d'une diode s'effectue en fonction des besoins principaux :
Id nominalL'intensité nominale qu'elle peut supporter à 100% du temps... à 25°C !
Concrètement, pour les petites diodes sans dissipateur on se maintiendra bien en deçà.
(50% à 80% de In). Pour les diodes prévues pour l'usage d'un dissipateur, cela se calcule, nous le verrons dans ce cours. en A, UinvLa tension inverse, aussi nommée Vrrm en anglais, est la tension que supporte la jonction en inverse avant claquage et mise en cct ! en Volts, le temps de commutationPour redresser du 50 Hz, ce critère ne compte pas ! Avec un découpage à quelques dizaines de kHz, on commence à en tenir compte !.
Les datasheets permettent aussi de connaître la température maximaleTempérature à partir de laquelle la diode va se mettre en cct définitivement !
Utile pour dimensionner les dissipateurs !, mais aussi l'intensité maximaleEn redressement, la diode charge un condensateur qui est un vrai cct pour elle ! I maximum ou Ifsm est généralement 2 à 30 fois supérieur à I nominal...

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Datasheet diode 1 A et diode 150 A en exemple.

La LED, 3 LED RVB pour reproduire les couleurs en vidéo

LED LED : Light Emitting Diode
Diode Électroluminescente (DEL en français mais peu usité)

additivePar ajout de lumière à partir d'un écran le plus obscur possible pour fournir du noir, alors que le blanc s'obtient par l'addition des 3 lumières de base : RVB Rouge, Vert, Bleu ; RGB (Green).
Notez que vert et bleu créent le Cyan (primaire bleu en soustractif), vert et rouge le jaune (là aussi primaire) et le Magenta primaire avec bleu et rouge

Toute couleur est une longueur d'ondeLongueur d'onde : Lambda λ = vitesse (≃ 300 000 000 m/s) × période
Donc λ = vitesse (m/s) / fréquence (Hz).
Cela correspond à la distance que parcourt l'onde pour se retrouver dans le même état (en effectuant 1 période)
Pour les LED, la recombinaison des électrons avec les trous au niveau de la jonction libère de l'énergie sous la forme de lumière. Longueur d'onde est de 470 nm pour le bleu ce qui correspond à une fréquence d'environ 640 THz (10^12).
Pour les imprimantes, peintures et feutres de couleur on travaille en soustractifLe blanc s'obtient cette fois directement puisque l'on part d'une feuille blanche : sans ajout.
Le noir s'obtient par un savant dosage des 3 primaires :

Difficile à doser pour le noir, on ajoute souvent une cartouche de noir CMJN (CMYK) : Cyan Magenta Jaune CMJCMY Yellow en anglais avec éventuellement le noir ce qui donne respectivement :
CMJN et CMYK (K = Key, le noir).

Enfin certaines LED émettent dans le spectre invisible :

• Infrarouge notamment utilisées pour les télécommandes (IR)
• Ultra-Violet : stérilisation de l'eau, bronzage artificiel ou encore détection de faux billets...

L'avantage des LED UV est aussi l'absence de mercure, leur compacité et leur allumage instantané !
Attention toutefois : en UV-C (stérilisation), leur rendement reste encore inférieur à celui des lampes au mercure.

Seuils en service, mise en parallèle (appairage et résistances d'équilibrage)

Mise en parallèle, explications

Cas idéal : chaque diode se partage la moitié de l'intensité !
Idéal donc irréaliste !

Voici un cas défavorable mais malheureusement possible voire plus que probable lorsque les longueurs de fils, serrages, appairage des diodesEn mesurant le seuil en service de plusieurs diodes (choisies non seulement identiques mais issues de la même série de fabrication si possible) afin d'en choisir 2 (dans notre exemple mais la mise en parallèle ne se limite pas à 2 !) aux caractéristiques les plus proches possibles ! n'ont pas été respectés !

Tel qu'en vidéo, exemple avec les résistances d'équilibrageIci les résistances sont les simples languettes. Pour la symétrie, l'arrivée triphasée s'effectue en haut alors que la sortie, elle, est en bas !
. La chute de tension qu'elles introduisent reste négligeable devant le seuil propre à la diode mais suffisante pour améliorer nettement la répartition !

Enfin voici les courbes, comme vu en vidéo, la résistance augmente l'inclinaison ce qui rapproche les points d'ordonnées et non d’abscisse comme dit par erreur en vidéo...
Notez qu'en // la tension est commune