Avec la permission de Prentice Hall

Transcription

1 CHAPITRE 2 APPLICATIONS DES DIODES Avec la permission de Prentice Hall 1

2 Analyse de la droite de charge La droite de charge permet toutes les combinaisons i de courant de diode (I D ) et de tension (V D ) pour un circuit spécifique. Le courant maximum I D équivale áe/r, et tle maximum de tension V D equivale á E. Le point ou la droite de charge et les caractéristiques de la courbe se coupent est le point Q, qui iidentifie I D et V D pour une diode particulière dans un circuit donnée. 2

3 Configurations de la diode série Constantes Polarisation positive Diode á silicium : V D = 0.7 V Diode á Germanium: V D = 0.3 V Analyse (pour le silicium) V D = 0.7 V (or V D = E if E < 0.7 V) V R = E V D I D = I R = I T = V R / R 3

4 Configurations en série Polarisation inverse Les diodes fonctionnen com des circuits ouverts Analyse V D =E V R = 0 V I D = 0 A 4

5 Configurations en parallel V D = V D1 V R I R I D1 = 0.7 V V D2 = 9.3 V = = = E V D R I D2 = V O = 0.7 V 10 V.7 V =.33kΩ 28 ma 2 = = 14 ma 28 ma 5

6 Redresseur simple alternance La diode conduit uniquement quand elle est polarisée positivement, donc uniquement la moitié d un cycle AC passe a travers la diode vers la sortie. La sortie DC est de 0.318V m, avec V m = crête de la tension AC. 6

7 Tension inverse de crête (TIC) Puisque la diode est uniquement polarisé positivement pour un démi cycle AC, elle est inversement polarisé pendant l autre demi-cycle. Il est important que la tension inverse de crête soit haute afin de maintenir la tension de polarisation inverse AC. TIC > V m TIC = Tension inverse de crête V m = Tension maximale AC 7

8 Redresseur á double alternance Le processus de redressement peut être ammelioré utilisant un circuit a redressement á onde complete. Il produit une plus forte sortie DC: Alternance simple: V dc = 0.318V m Alternance double: V dc = 0.636V m 8

9 Redressement á double alternance en pont Redresseur par pont Quatre diodes V DC = 0.636V V DC 0.636V m 9

10 Redressement á double alternance Transformatteur a prise centrale A besoin de : Deux diodes Transformatteur a prise centrale V DC = 0.636V m 10

11 Sommaire des circuits redresseurs Redresseur Ideal V DC Realistic V DC Demi onde V DC = 0.318V m V DC = 0.318V m Pont rectificateur V DC = 0.636V m V DC = 0.636V m 2(0.7 V) Transfo a prise centrale V DC = 0.636V m V DC = 0.636V m 0.7 V V m = crête de la tension AC. Dans le circuit á transformateur á prise centrale, la tension de crête AC est le secondaire du transformateur. 11

12 Diodes écrêteurs La diode dans un écrêteur écrête toute tension qui comporte: Une polarité inversée Une polarité positive de moins de 0.7 V (pour une diode á silicium) 12

13 Écrêteurs polarisés Ajoutant une source DC en série avec la diode écrêteur, la polarisation effective de la diode change. 13

14 Écrêteurs en parallel La diode dans un circuit écrêteur en parallel écrête toute tension positive. Une polarisation DC peut être ajoutée en série afin de changer le niveau. 14

15 Résumé des circuits écrêteurs encore 15

16 Résumé des circuits écrêteurs 16

17 Diodes clamp Une diode et un condensateur peuvent se combiner afin de clamper le signal en AC a un niveau DC spécifique. 17

18 Circuits á clamping Le signal d entrée peut être de n importe quel type. La source DC permet d ajuster le niveau de clamping. 18

19 Résumé de circuits de clamping 19

20 Diodes Zener La diode Zener fonctionne en polarisation inversée à la tension Zener (V z ). Quand V i V Z La diode Zener est active La tension aux bornes de la diode Zener est V Z Le courant Zener: I Z = I R I RL La puissance Zener: P Z = V Z I Z Quand V i < V Z La Zener est off La Zener devient un circuit ouvert 20

21 Valeurs des résistances Zener Le courant minimum est donné par: I = Lmin I R I ZK La valeur maximum de la resistance est: R = V I Z Lmax Lmin Si R est trop petite, le courant Zener excède le maximum permis, I ZM. Le courant maximum pour le circuit est: VL VZ I Lmax = = RL RLmin La valeur minimum de la résistance est: R Lmin = RV Z V i V Z 21

22 Multiplicateurs de tension Les circuits multiplicateurs de tension utilisent une combinaison de diodes et de condensateurs pour fixer la tension de sortie des circuits redresseurs. Doubleur de tension Tripleur de tension Quadrupleur de tension 22

23 Doubleur de tension La sortie du doubleur de tension a demi-onde est: V out = V C2 = 2V m wavec V m = tension du secondaire du transformateur m 23

24 Doubleur de tension Démi-cycle positif o D 1 conduit o D 2 est off o Condensateur C 1 se charge a V m Démi-cycle négatif o D 1 est off o D 2 conduit o Condensateur C 2 se charge á V m V out = V C2 = 2V m 24

25 Tripleur et quadrupleur de tension 25

26 Applications pratiques Circuits redresseurs Conversions de AC á DC pour les circuits DC Chargeurs de batterie Circuits á diode simple Circuits de protection contre: Surcourant Inversion de polarité Courants excessives dans un circuit de relai Circuits Zener Protection de surtension Tensiobns de reférence 26