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Tout savoir sur les diodes !

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La DIODE

Test de la diode, mesure du seuil en vidéo !



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





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Découverte de la diode unidirectionnelle

diode passante branche +
Ici la diode laisse passer le courant au seuil près. Le sens de I doit être le même que la flèche de la diode...
Diode bloquée branche +
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) !
Diode passante branche -
Peu importe que la diode soit sur le fil positif ou négatif, seul compte le sens du courant : anode vers cathode !
Diode bloquée branche -
La diode est à nouveau bloquée et toute la tension est se retrouve encore à ses bornes !




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Photos de diodes et symbole

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fonction, brochage, 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 !
petites et moyennes diodes
De gauche à droite, 1 A, 0.1 A les 3 dont une passivéeIncorpore un micro-fusible pour ouvrir le circuit quand elle 'grille', 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
Boitier T0 220 sur dissipateur
.
Diodes de puissance 10 à 50 Ampères
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 très forte puissance, kA
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 :
Diode et thyristor de haute puissance montées sur dissipateur
!


La diode Zener est abordée dans le cours sur la stabilisation




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Caractéristiques, critères de choix

Courbes d'une diode
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 !
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 connaitre 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...
Datasheet diode 1 A et diode 50 A en exemple.




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


S'il existe des LED LED : Light Emitting Diode
Diode Electro Luminescente (DEL en français mais peu usité)
Brochage de LED A vers K
Photos de LED et afficheur
pour produire de la lumière 'blanche' plus ou moins froide, à partir généralement de LED bleus modifiées, la méthode utilisée pour produire la majorité des couleurs visibles pour l'obtention des diverses couleurs de l'arc en ciel par la méthode 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 la jaune (là aussi primaire) et le Magenta primaire avec bleu et rouge
RVB pour les LED
: Rouge Vert Bleu (RVBRouge Vert Bleu ou RGB : Red Green Blue en anglais !).
Comme le démontre d'ailleurs cette vidéo sur le mélange des couleurs.

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 parcours l'onde pour rebondir dans le même sens (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 période d'environ 600 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 :
soustractif CMJ
Difficile à doser pour le noir, on ajoute souvent une cartouche de noir CMJN (CMYB)
: Cyan Magenta Jaune CMJCMY Yellow en anglais avec éventuellement le noir ce qui donne respectivement :
CMJN et CMYB (Black)
.

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 et comme pour tout autre type de LED? le rendement très supérieur aux autres techniques !
Rendement de 30% et plus contre 10 à 20 pour les autres technologies !




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


La vidéo montre les précautions à prendre afin de pouvoir mettre en parallèle des diodes : l’appairage !

Mise en parallèle, explications

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Diodes en parallèle idéales
Cas idéal : chaque diode se partage la moitié de l'intensité !
Idéal donc irréaliste !
Diodes en parallèle : cas réel
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 !
Diodes en parallèle avec résistantes d'équilibrage
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 !
Pont de diodes triphasé double alternance
. La chute de tension qu'elles introduisent reste négligeable devant le seuil propre à la diode mais suffisant pour améliorer nettement la répartition !
Tracé équilibrage diodes en parallèle
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




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Cours extrait du stage : INDUSTRONIC

Crée le 04 / 06 / 2017, der. màj le 06 / 08 / 2019 par : Guillaume (Guillaume DUPAS)
Contributeur Guillaume DUPAS Gu5835e07c1389f
Cours vu 38985 fois
Difficulté : ★★★★☆
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