La diode: Description et définition

La diode est un composant électronique qui ne laisse passer le courant que dans un seul sens. Elle est conductrice dans un sens, et bloque le courant dans l’autre sens. On peut comparer la diode en électronique à une valve en mécanique : l’air ne passe que dans un sens dans une valve.

La diode: Description et définition

La diode est un composant électronique qui ne laisse passer le courant que dans un sens. C’est le sens passant, ou direct. Le sens où aucun courant ne passe est le sens bloqué, ou inverse. C’est donc un composant polarisé.Son symbole est le suivant :

Lorsque le courant va de l’anode vers la cathode, c’est le sens passant. La diode se comporte idéalement comme un fil. Dans le sens inverse, c’est un interrupteur ouvert.

Pour retenir où se trouve la cathode, on peut voir un « K » dans le symbole qui ait penser à « ca – thode ».

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Différents modèles de la diode peuvent être utilisés selon la précision souhaitée. Les 4 modèles sont valables en régime établi, et ne tiennent pas compte des capacités parasites (parallèles). Ces capacités limitent l’utilisation à haute fréquence et permettent de décrire les temps de commutation et l’énergie perdue à la commutation.

Modèles de la diode

Différents modèles de la diode existent en allant du moins précis au plus précis.

Modèles de la diode

Modèle idéal de la diode

Sens passant : la diode est un fil (tension nulle)Sens bloqué : la diode est un circuit ouvert (courant nul)

Modèle de la diode avec tension de seuil

Sens passant : la diode crée une chute de tension de 0,6 V (valeur ne dépendant pas du courant)

Modèle affine de la diode

Sens passant : la chute de tension est une fonction affine du courant direct.

Modèle de la diode exponentiel

Sens passant : la chute de tension aux bornes de la diode est une fonction du courant direct.Ces 4 modèles sont classés du plus grossier au plus précis.

Avantages et inconvénients des modèles de la diode

• Modèle idéal : simple, qualitatif, permet de comprendre vite un schéma électronique
• Modèle avec tension de seuil : évaluer les chutes de tension aux bornes des diodes. On peut modéliser la diode passante comme un générateur de tension de 0,6 V (ou 0,7 V selon les auteurs…).
• Modèle affine : on peut modéliser la diode comme un générateur de tension de 0,6 V en série avec une résistance (résistance des contacts métal-silicium au sein de la diode). Ceci décrit l’augmentation de la chute de tension quand le courant augmente. Ce modèle est valable aux courants élevés.
• Modèle exponentiel : ce modèle est à utiliser lorsque le courant est faible et que le point de fonctionnement se trouve dans le « coude ». On remarque la forte variation de pente dans ce coude (variation de résistance dynamique). Aux forts courants, c’est le modèle affine qui est prépondérant (la résistance dynamique de la jonction PN devient faible face à la résistance des contacts).

Pour étudier qualitativement le comportement d’un circuit, le modèle idéal suffit dans le cas de la commutation. La tension de seuil est souvent utilisée pour évaluer des pertes énergétiques ou des chutes de tension. Le modèle affine est un peu plus précis. Le modèle exponentiel est surtout utile quand on est dans le « coude ».