Les appareils électroniques de votre foyer dépendent de leurs circuits pour fonctionner. Ces circuits électriques sont conçus de manière à laisser l'électricité circuler dans la direction appropriée pour leurs divers usages. Le contrôle du flux d'électricité peut être compliqué étant donné les différents objectifs que l'électricité sert. C'est là qu'interviennent les diodes.
Diode Zener
Les diodes sont utilisées pour laisser l'électricité circuler dans une seule direction à travers un circuit. Diodes Zener diffèrent des autres types de diodes en ce que, lorsque vous les connectez dans le sens inverse dans un circuit, de sorte que le courant circule dans l'autre sens à travers une diode, elles laissent passer un petit courant de fuite. Il s'agit d'un type de courant qui circule vers la terre pour l'empêcher d'affecter d'autres parties du circuit ainsi que pour éviter d'endommager la diode elle-même.
Vous pouvez utiliser des diodes telles que la diode Zener pour convertir entre le courant alternatif (AC) et le courant continu (DC). Le courant alternatif varie entre le flux dans un sens et le flux dans l'autre, tandis que le courant continu ne se déplace que dans un sens. Vous pouvez trouver des ponts redresseurs ou des diodes de redressement dans bon nombre de ces configurations électriques.
Les redresseurs peuvent convertir le courant alternatif en courant continu en ne laissant qu'un seul sens, positif ou négatif, du courant traversant, ou en convertissant un sens du cycle de courant alternatif dans l'autre direction. Les redresseurs convertissent les alimentations CC qui transportent l'électricité sur de longues distances à l'alimentation CA que l'on trouve dans la plupart des appareils ménagers.
Tension de claquage inverse Zener
Ces caractéristiques permettent aux diodes Zener d'avoir une tension de claquage inverse définie. C'est la tension à laquelle les diodes commencent à conduire le courant dans le sens inverse, et c'est une différence entre les configurations de diode Zener et de diode de redressement. Ces diodes ont une chute de tension définie qui ne change pas beaucoup sur une plage de tensions d'entrée.
Dès que vous augmentez la tension dans le sens inverse pour une diode Zener jusqu'au point où elle atteint la tension de claquage, le courant traverse la diode. La résistance série de la diode régit la valeur maximale du courant avant qu'il ne se stabilise à une valeur constante. Cette valeur reste alors constante, peu importe combien vous modifiez la tension d'entrée.
Si vous augmentez la tension à une valeur supérieure à la tension de claquage, une chute de tension se formera à travers la résistance. Le courant traverserait la diode et l'appareil se connecte à la terre, court-circuitant la diode. Cela détacherait la charge de l'alimentation et régulerait la tension.
Applications de la diode Zener
Pour ces raisons, les diodes Zener sont bien adaptées à des fins de régulation de tension dans les circuits. Vous trouverez ces caractéristiques des diodes Zener dans les applications de régulation de tension, de suppresseurs de surtension et de circuits d'écrêtage.
Les diodes Zener dans les circuits clipper peuvent changer la forme du courant alternatif pour limiter ses cycles avant ou arrière. Les diodes Zener s'avèrent utiles pour réguler la tension dans différents circuits lorsqu'il y en a trop ou pas assez. La simplicité de leur conception et de leur utilisation en fait des candidats idéaux pour la conversion de tension.
Conception de diodes
Comme les diodes Zener, les redresseurs utilisent des jonctions P-N, des matériaux semi-conducteurs qui ne laissent passer le courant que dans un seul sens. Ceux-ci sont conçus en utilisant des semi-conducteurs de type p à côté de semi-conducteurs de type n avec un côté "p" qui a des trous supplémentaires, des endroits sans électrons, qui sont chargés positivement. En revanche, le côté "n" a plus d'électrons dans ses enveloppes externes, ce qui le rend chargé négativement.
Ces matériaux semi-conducteurs sont constitués de métaux comme le gallium ou de métalloïdes comme le silicium, le matériau principal qui comprend les diodes Zener, mélangés à d'autres éléments comme le phosphore. Le placement entre ces atomes permet au courant de circuler, et vous pouvez trouver des ponts redresseurs contrôlant une large gamme de courants grâce à ces conceptions.