Le composant semi-conducteur le plus simple, le diode - exécute une variété de fonctions utiles liées à son objectif principal de gestion de la direction du flux de courant électrique. Les diodes permettent au courant de les traverser dans une seule direction.
Les diodes parfaitement efficaces semblent être des circuits ouverts avec une tension négative et ressemblent à des courts-circuits. Mais comme les diodes admettent une certaine inefficacité, leur relation courant-tension est non linéaire.
En tant que tel, vous souhaiterez consulter la fiche technique d'une diode pour afficher un graphique de la courbe de la tension directe d'une diode donnée par rapport à son courant direct, afin de sélectionner la diode appropriée pour votre projet.
Applications des diodes
Bien qu’ils ne soient que de simples dispositifs à semi-conducteurs à deux broches, les diodes sont vitales dans l’électronique moderne. Certaines des applications typiques des diodes incluent:
- Rectifier une tension, par exemple transformer du courant alternatif en tensions continues
- Isoler les signaux d'une alimentation
- Contrôler la taille d'un signal
- Signaux de mélange
Conversion de puissance
Une application importante des diodes consiste à convertir le courant alternatif en courant continu. Une seule diode ou quatre diodes peuvent être utilisées pour transformer l'alimentation secteur domestique de 110 V en CC en formant une alternance (diode unique) ou une alternance pleine (quatre diodes). redresseur . Pour ce faire, une diode ne permet à que la moitié de la forme d'onde alternative de la traverser. Lorsque cette impulsion de tension est utilisée pour charger un condensateur, la tension de sortie semble être une tension continue continue avec une petite ondulation de tension. L’utilisation d’un redresseur à double alternance rend ce processus encore plus efficace en acheminant les impulsions CA de manière à ce que les moitiés positive et négative de l’onde sinusoïdale d’entrée soient considérées uniquement comme des impulsions positives, doublant ainsi la fréquence des impulsions d’entrée vers le condensateur. aide à le maintenir chargé et à lui fournir une tension plus stable.
Les diodes et les condensateurs peuvent également être utilisés pour créer un certain nombre de types de multiplicateurs de tension afin de prendre une petite tension alternative et de la multiplier pour créer des sorties à très haute tension. Les sorties CA et CC sont possibles en utilisant la bonne configuration de condensateurs et de diodes.
Démodulation des signaux
L'utilisation la plus courante des diodes consiste à supprimer la composante négative d'un signal alternatif. Étant donné que la partie négative d'une forme d'onde alternative est généralement identique à la moitié positive, très peu d'informations sont effectivement perdues lors de cette suppression, ce qui permet un traitement du signal plus efficace.
La démodulation du signal est couramment utilisée dans les radios dans le cadre du système de filtrage pour extraire le signal radio de la porteuse.
Protections contre les surtensions
Les diodes fonctionnent également comme dispositifs de protection pour les composants électroniques sensibles. Lorsqu'elles sont utilisées en tant que dispositifs de protection contre la tension, les diodes ne sont pas conductrices dans des conditions de fonctionnement normales, mais court-circuite immédiatement toute pointe de haute tension à la terre où elle ne peut pas endommager un circuit intégré. Diodes spécialisées appelées suppresseurs de tension transitoires sont spécialement conçus pour la protection contre les surtensions et peuvent gérer de très fortes pointes de puissance pendant de courtes périodes, caractéristiques typiques d'une pointe de tension ou d'un choc électrique, susceptibles d'endommager les composants et de réduire la durée de vie d'un produit électronique.
De même, une diode peut réguler la tension en servant de tondeuse ou un limiteur Un objectif spécialisé qui limite la tension qui peut la traverser à un moment donné.
Direction actuelle
L'application de base des diodes est de diriger le courant et de s'assurer qu'il ne circule que dans la bonne direction. Un domaine dans lequel la capacité de guidage actuelle des diodes est utilisée à bon escient est le passage de l’alimentation provenant d’une source d’alimentation à celle d’une batterie. Lorsqu'un périphérique est branché et en charge, par exemple un téléphone portable ou une alimentation sans coupure, il doit être alimenté uniquement par une source d'alimentation externe et non par la batterie. Lorsque l'appareil est branché, la batterie doit consommer de l'énergie. et recharger. Dès que la source d'alimentation est retirée, la batterie doit alimenter l'appareil afin que l'utilisateur ne remarque aucune interruption.
Un bon exemple de pilotage actuel est à travers protection contre les courants inversés. Considérons, par exemple, votre voiture. Lorsque votre batterie s'épuise et qu'un passant sympathique vous aide avec les câbles de démarrage, si vous mélangez l'ordre des câbles rouge et noir, vous ne ferez pas frire le système électrique de votre voiture car les diodes adjacentes à la batterie bloquent le courant dans le mauvais sens.
Des portes logiques
Les ordinateurs fonctionnent en mode binaire, une mer infinie de zéros et de uns. Les arbres de décision binaires en informatique sont basés sur des portes logiques activées par des diodes qui contrôlent si un commutateur est activé ("1") ou désactivé ("0"). Bien que des centaines de millions de diodes apparaissent dans les processeurs modernes, leur fonctionnement est identique à celui des diodes que vous achetez dans les magasins d’électronique, mais beaucoup plus petites.
Diodes et Lumière
Une lampe de poche à LED est juste une lampe de poche dont l'éclairage provient d'une diode électroluminescente. En présence de tension positive, les LED s'allument.
Une photodiode, au contraire, accepte la lumière à travers un collecteur (comme un mini panneau solaire) et la convertit en une petite quantité de courant.
