Caractéristiques des diodes

Il existe diverses échelles de courant pour les opérations de polarisation directe et inverse. La partie avant de la courbe indique que la diode conduit simplement lorsque la région P est rendue positive et la région N négative.

La diode ne conduit presque pas de courant dans le sens de haute résistance, c'est-à-dire lorsque la prégion est rendue négative et que la région N est rendue positive. Maintenant, les trous et les électrons sont drainés loin de la jonction, provoquant une augmentation du potentiel de barrière. Cette condition est indiquée par la partie de courant inverse de la courbe.

La section en pointillés de la courbe indique le ideal curve, ce qui en résulterait s'il n'y avait pas de panne d'avalanche. La figure suivante montre la caractéristique statique d'une diode à jonction.

Caractéristiques de la DIODE IV

Les caractéristiques de tension de courant direct et inverse (IV) d'une diode sont généralement comparées sur une seule courbe caractéristique. La figure représentée sous la section Caractéristiques directes montre que la tension directe et la tension inverse sont généralement tracées sur la ligne horizontale du graphique.

Les valeurs de courant avant et arrière sont affichées sur l'axe vertical du graphique. Tension directe représentée à droite et tension inverse à gauche. Le point de départ ou la valeur zéro est au centre du graphique. Le courant avant s'allonge au-dessus de l'axe horizontal avec le courant inverse s'étendant vers le bas.

Les valeurs combinées de la tension directe et du courant direct sont situées dans la partie supérieure droite du graphique et de la tension inverse et du courant inverse dans le coin inférieur gauche. Différentes échelles sont normalement utilisées pour afficher les valeurs avant et arrière.

Caractéristique avant

Lorsqu'une diode est polarisée en direct, elle conduit le courant (IF) dans le sens direct. La valeur de IF dépend directement de la quantité de tension directe. La relation entre la tension directe et le courant direct est appelée ampère-volt, ou caractéristique IV d'une diode. Une caractéristique typique de diode directe IV est illustrée dans la figure suivante.

Voici les observations -

  • La tension directe est mesurée à travers la diode et le courant direct est une mesure du courant traversant la diode.

  • Lorsque la tension directe aux bornes de la diode est égale à 0 V, le courant direct (IF) est égal à 0 mA.

  • Lorsque la valeur commence à partir du point de départ (0) du graphique, si VF est progressivement augmentée par pas de 0,1 V, IF commence à augmenter.

  • Lorsque la valeur de VF est suffisamment grande pour surmonter le potentiel de barrière de la jonction PN, une augmentation considérable de FI se produit. Le point auquel cela se produit est souvent appelé tension du genouVK. Pour les diodes au germanium,VK est d'environ 0,3 V et 0,7 V pour le silicium.

  • Si la valeur de IF augmente bien au-delà VK, le courant direct devient assez important.

Cette opération provoque le développement d'une chaleur excessive à travers la jonction et peut détruire une diode. Pour éviter cette situation, une résistance de protection est connectée en série avec la diode. Cette résistance limite le courant direct à sa valeur nominale maximale. Normalement, une résistance de limitation de courant est utilisée lorsque les diodes fonctionnent dans le sens direct.

Caractéristique inverse

Lorsqu'une diode est polarisée en inverse, elle conduit un courant inverse qui est généralement assez faible. Une caractéristique IV d'inversion de diode typique est représentée sur la figure ci-dessus.

La ligne de courant inverse vertical dans ce graphique a des valeurs de courant exprimées en microampères. La quantité de porteurs de courant minoritaires qui participent à la conduction du courant inverse est assez faible. En général, cela signifie que le courant inverse reste constant sur une grande partie de la tension inverse. Lorsque la tension inverse d'une diode est augmentée depuis le début, il y a un très léger changement du courant inverse. Au point de tension de claquage (VBR), le courant augmente très rapidement. La tension aux bornes de la diode reste raisonnablement constante à ce moment.

Cette caractéristique de tension constante conduit à un certain nombre d'applications de diode en condition de polarisation inverse. Les processus responsables de la conduction du courant dans une diode polarisée en inverse sont appelésAvalanche breakdown et Zener breakdown.

Spécifications de la diode

Comme toute autre sélection, la sélection d'une diode pour une application spécifique doit être considérée. Le fabricant fournit généralement ce type d'informations. Des spécifications telles que la tension et le courant maximaux, les conditions de fonctionnement habituelles, les faits mécaniques, l'identification des câbles, les procédures de montage, etc.

Voici quelques-unes des spécifications importantes -

  • Maximum forward current (IFM) - Le courant direct répétitif maximal absolu pouvant traverser une diode.

  • Maximum reverse voltage (VRM) - La tension de polarisation inverse maximale ou crête absolue qui peut être appliquée à une diode.

  • Reverse breakdown voltage (VBR) - La tension inverse minimale en régime permanent à laquelle une panne se produira.

  • Maximum forward surge current (IFM-surge)- Le courant maximal qui peut être toléré pendant un court intervalle de temps. Cette valeur actuelle est bien supérieure à IFM.

  • Maximum reverse current (IR) - Le courant inverse maximum absolu qui peut être toléré à la température de fonctionnement de l'appareil.

  • Forward voltage (VF) - Chute de tension directe maximale pour un courant direct donné à la température de fonctionnement de l'appareil.

  • Power dissipation (PD) - La puissance maximale que l'appareil peut absorber en toute sécurité en continu à l'air libre à 25 ° C.

  • Reverse recovery time (Trr) - Le temps maximum nécessaire à l'appareil pour passer de l'état activé à l'état désactivé.

Termes importants

  • Breakdown Voltage - C'est la tension de polarisation inverse minimale à laquelle la jonction PN se décompose avec une augmentation soudaine du courant inverse.

  • Knee Voltage - C'est la tension directe à laquelle le courant traversant la jonction commence à augmenter rapidement.

  • Peak Inverse Voltage - C'est la tension inverse maximale qui peut être appliquée à la jonction PN, sans l'endommager.

  • Maximum Forward Rating - C'est le courant direct instantané le plus élevé qu'une jonction PN puisse passer, sans l'endommager.

  • Maximum Power Rating - C'est la puissance maximale qui peut être dissipée de la jonction, sans endommager la jonction.