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Ligne 69 : − All of the above characteristics should be detailed in the datasheet for every diode. For example, this [http://www.vishay.com/docs/81857/1n4148.pdf datasheet] for a 1N4148 diode lists the maximum forward voltage (1V) and the breakdown voltage (100V) (among a lot of other information):+ − A datasheet might even present you with a very familiar looking current-voltage graph, to further detail how the diode behaves. This graph from the diode’s datasheet enlarges the curvy, forward-region part of the i-v curve. Notice how more current requires more voltage:+ − That chart points out another important diode characteristic – the maximum forward current. Just like any component, diodes can only dissipate so much power before they blow. All diodes should list maximum current, reverse voltage, and power dissipation. If a diode is subject to more voltage or current than it can handle, expect it to heat up (or worse; melt, smoke,…).+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + − Some diodes are well-suited to high currents – 1A or more – others like the 1N4148 small-signal diode shown above may only be suited for around 200mA.+ + + +
→préambule
Cela n'a pas l'air très important de prime abord... sauf le jour où vous voulez utiliser un optocoupleur avec votre Arduino et que le net manque d'information fiable (car, oui, un Optocoupleur contient une diode).
Cela n'a pas l'air très important de prime abord... sauf le jour où vous voulez utiliser un optocoupleur avec votre Arduino et que le net manque d'information fiable (car, oui, un Optocoupleur contient une diode).
Comprendre les diodes, c'est aussi être capable de lire leurs fiches techniques et la terminologie utilisé. Comme ces documents sont rédigés en anglais, nous aurons également besoin d'introduire les termes anglophones nécessaire à la bonne compréhension de ces informations.
Comprendre les diodes, c'est aussi être capable de lire leurs fiches techniques et la terminologie utilisé. Comme ces documents sont rédigés en anglais, nous aurons également besoin d'introduire les termes anglophones nécessaires à la bonne compréhension de ces informations.
= Les diodes et leurs caractéristiques =
= Les diodes et leurs caractéristiques =
Ce courant est appelé "reverse saturation current" dans les fiches techniques.
Ce courant est appelé "reverse saturation current" dans les fiches techniques.
=== Claquage ===
=== Claquage/Avalanche ===
Lorsque l'on applique une tension très importante et inversée -ALORS- une grande quantité de courant est capable de traverser la diode en sens inverse (de la cathode à l'anode).
Lorsque l'on applique une tension très importante et inversée -ALORS- une grande quantité de courant est capable de traverser la diode en sens inverse (de la cathode à l'anode).
Il faut au moins atteindre la tension Vbr en sens inverse, cette tension est dite "breakdown voltage" ou tension de claquage.
Il faut au moins atteindre la tension Vbr en sens inverse, cette tension est dite "breakdown voltage" ou tension d'avalanche.
Sur un diode standard, cette tension de claquage "détruit" la jonction de la diode (et donc la diode).
Sur un diode standard, cette tension d'avalanche peut être considéré comme une tension de claquage qui "détruit" la jonction de la diode (et donc la diode).
Certaines diodes sont pourtant conçue pour fonctionner sans risque dans cette zone particulière.
== Vf: Forward voltage ==
== Vf: Forward voltage ==
La tension Vf de chaque diode est spécifique au matériau semiconducteur utilisé pour réaliser le composant. Une diode silicium aura une tension Vf située entre 0.6-1V. Une diode à base de germanium à une tension Vf inférieure, autour de 0.3V. Le type de diode a donc une certaine importance pour connaître la tension aux bornes de la diode; les diodes LEDs (qui sont des Diodes émettant de la lumière) ont une tension Vf bien plus importante, tandis qu'une Diode Schottky sont spécialement conçue pour avoir une tension Vf bien inférieure à la tension habituelle.
La tension Vf de chaque diode est spécifique au matériau semiconducteur utilisé pour réaliser le composant. Une diode silicium aura une tension Vf située entre 0.6-1V. Une diode à base de germanium à une tension Vf inférieure, autour de 0.3V. Le type de diode a donc une certaine importance pour connaître la tension aux bornes de la diode; les diodes LEDs (qui sont des Diodes émettant de la lumière) ont une tension Vf bien plus importante, tandis qu'une Diode Schottky sont spécialement conçue pour avoir une tension Vf bien inférieure à la tension habituelle.
== Tension de claquage ==
== Tension d'avalanche (claquage) - Vbr ==
Egalement appelée "''Breakdown Voltage''", si une tension négative suffisamment grande est appliquée sur la diode alors la diode s'active en sens contraire et et laisse passer le courant dans le sens inverse.
Egalement appelée "''Breakdown Voltage''", si une tension négative suffisamment grande est appliquée sur la diode alors la diode s'active en sens contraire et et laisse passer le courant dans le sens inverse.
= Fiche technique d'une Diode =
= Fiche technique d'une Diode =
Toutes les caractéristiques ci-dessous devraient se trouver dans les fiches techniques de chaque diode. Par exemple, cette [http://www.vishay.com/docs/81857/1n4148.pdf fiche technique (''datasheet'')] pour la diode 1N4148 la tension "''forward voltage''" maximale est de 1V et la tension d'avalanche "''breakdown voltage''" est de 100V:
[[Fichier:Diode-fiche-technique-1N4148.png]]
[[Fichier:Diode-fiche-technique-1N4148.png]]
La fiche technique devrait également présenter un graphique très similaire au graphique courant-tension pour vous détailler le fonctionnement de la diode. Le graphique ci-dessous agrandit la partie positive du graphique i-v (dans le sens passant). Notez comme un courant plus important nécessite une tension Vf plus importante:
[[Fichier:Diode-fiche-technique-1N4148-02.png]]
[[Fichier:Diode-fiche-technique-1N4148-02.png]]
'''Ce graphique met en évidence une autre caractéristique importante''' des diodes – le courant maximal dans le sens passant ("''maximum forward current''" aussi noté If(max) ).
Comme tous les autres composants, les diodes sont capable de dissiper une quantité d'énergie maximale avant de claquer.
Toutes les diodes devraient lister les caractéristiques:
* maximum current - courant maximum,
* reverse voltage - tension inverse,
* power dissipation - puissance dissipée.
Si une diode se voit appliquer une tension (ou un courant) plus important que ce qu'elle peut supporter alors attendez vous à la voir chauffer (ou pire; fondre, fumer, exploser, ...).
Certaines diodes sont conçues pour des courants importants – 1A ou plus – d'autres diodes comme la 1N4148 est une diode "''small-signal''" et plutôt destinée à un courant d'environ 200mA.
= Les types de Diodes =
== Les diodes normales ==
Les '''diodes signal''' standard sont les membres les plus basiques, habituels et commun de la famille des diodes. Elles ont une tension Vf (''Forward Voltage'') assez élevées et un courant maximum assez bas. Un exemple de diode signal courante est le 1N4148. Le 1N4148 est prévu pour une utilisation générale, cette diode présente une Vf typique de 0.72V et un courant max de 300mA.
[[Fichier:Diode-1N4148.png]]<small><br />1N4148: une petite diode signal. Notez le cercle noir autour de la diode, elle indique le la cathode (pôle négatif de la diode).</small>
Une '''diode de puissance ou redresseur''' dispose d'un courant typique nettement plus important. Ce courant plus élevé à cependant une conséquence, une tension Vf (''Forward Voltage'') plus élevée. Par exemple, la diode 1N4001 à un courant If de 1A et une tension Vf aux bornes de la diode de 1.1V.
[[Fichier:Diode-1N4001.png]]<small><br />Diode de puissance 1N4001 PTH. Cette fois, c'est une bande grise qui indique la cathode (pôle négatif).</small>
Et, bien entendu, la plupart des diodes sont maintenant des composants montés en surface (CMS/SMD). Vous noterez que chaque diode dispose d'un marquage permettant d'identifier la cathode (le "-")... peu importe la taille du composant où la difficulté à visualiser le marquage.
[[Fichier:Diode-CMS.jpg]]
== Diodes émettant de la lumière ==
Les éléments lumineux de la famille des diode sont communément appelé LED ou DEL.
LED, qui est l'acronyme anglais, signifie ''Light-Emitting Diode'' (diode émettant de la lumière). Ces diode s'allume lorsqu'une tension positive est appliquée à ses bornes.
[[Fichier:Diode-LED.jpg]]
Comme les diodes normales, le courant peut uniquement circuler dans un seul sens. Elles on également une caractéristique Vf (''Forward Voltage'') est également d'application, il s'agit de la tension nécessaire que le courant circule dans la diode et allumer celle-ci.
La tension de fonctionnement d'une LED (Vf) est habituellement plus élevée qu'une diode normale (1.2~3V) et dépend de la couleur émise par la LED. Par exemple, la tension "''forward voltage''" d'une LED super brillante bleue est d'environ 3.3V, tandis qu'une LED super brillante rouge aura une tension Vf de 2.2V.
Vous trouverez de nombreuses LEDs dans les applications lumineuses. Elles sont scintillantes et amusantes! Mieux que cela, leur haut rendement en on fait un composant de choix pour l'éclairage de panneau indicateurs, d'afficheurs, recto-éclairage et plus encore.
D'autres LEDs émettent de la lumière non visible pour l'oeil humain, comme les LEDs infrarouges qui représentent l'élément clé de nos télécommandes.
Une autre application des LED est l'optocoupleur, l'isolation photo-électrique de système haute tension. Cela permet de protéger un système base tension des dangers d'un système haute-tension. L'isolation photo-électrique utilise un couple de composant: une LED infrarouge avec un senseur photosensible qui permet au courant de circuler lorsqu'il détecte la lumière de la LED. Vous trouverez ci-dessous un exemple de circuit optocoupleur.
[[Fichier:Diode-OPTO.png]]
Notez la légère différence du symbole de la diode. Dans le cas d'une LED, celle-ci présente quelques flèches qui s'échappent de la diode.
== Diodes Schottky ==
Une autre diode très commune est la diode Schottky. La composition du semi-conducteur d'une diode Schottky est légèrement différente d'une diode normale et il en résulte une tension de conduction (Vf) bien inférieure. Vf se situe habituellement entre 0.15V et 0.45V. Ces diodes garde malgré tout une tension d'avalanche/claquage (''breakdown voltage'') élevée.
Les diodes Schottky sont plus utiles dans les applications où il faut limiter les pertes, lorsque chaque milliVolts doit être économisé.
Ces diodes sont suffisamment singulières pour disposer de leur propre symbole! Celui-ce ressemble à celui d'une diode avec des crochets sur la ligne de cathode.
[[Fichier:Diode-Schottky.png]]
Les diodes Schottky sont également connue pour avoir une commutation très rapide. Avec leur faible tension Vf, cela en fait également un outil de choix pour accepter plusieurs sources d'alimentations sur un projet. C'est par exemple le cas du {{pl|918|motor-skin pour MicroPython Pyboard}} et la carte {{pl|570|MicroPython PyBoard}} qui mettent toutes les deux des diodes schottky pour accepter diverses sources d'alimentation.
== Zener Diodes ==
La diode Zener est l'enfant bizarre de la famille des diodes. Elles sont intentionnellement utilisées pour '''conduire du courant en sens inverse''' (''reverse current''). Les diodes Zeners sont conçues pour avoir une tension d'avalanche Vbr (''breakdown voltage'') bien précise. Cette tension est appelée '''zener breakdown''' ou '''tension zener'''. La diode Zener est également prévue pour fonctionner en toute sécurité dans la zone Vbr.
Lorsque assez de courant traverse la diode Zener en sens inverse, la tension aux bornes de la diode Zener est maintenue à la tension d'avalanche.
En profitant des avantages de la propriété d'avalanche (''breakdown voltage''), les diodes Zener sont souvent utilisées pour créer une tension de référence (à la tension de référence Vbr de la diode Zener). Cela permet de réaliser un régulateur de tension pour les petites charges mais elles ne sont pas faite pour réguler la tension des circuits qui consomment une certaine quantité de courant.
Les Zeners sont suffisamment singulières pour avoir leur propre symbole, avec des lignes en obliques sur la ligne de cathode. Le symbole peut même reprendre la tension Zener de la diode.
Voici un schéma avec une diode Zener de 3.3v destinée à créer une alimentation de référence de 3.3v:
[[Fichier:Diode-Zener.png]]
La résistance placée dans le circuit est destinée à limiter le courant traversant la diode Zener lorsque celle-ci est passante car un courant trop important dans la diode détruirait celle-ci.
== Photodiodes ==
Une Photodiode est une diode très particulière capable de capturer l'énergie des photons de la lumière pour générer un courant électrique. Elle fonctionne un peut comme une ''anti-LED''.
[[Fichier:Diode-Photodiodes.jpg]]<small><br />Une photodiode BPW34 (la petite chose visible sur la pièce de monnaie). Placez là au soleil et est générera quelques µWatt de puissance!.</small>
= Ou acheter =
MC Hobby propose différentes diodes sur son webshop
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