LES DIODES:

 

une diode est une jonction P-N projo.gif (995 octets) (voir théorie des semi-conducteursprojo.gif (995 octets))

 

 

La diode - modèle simplifié


La diode est un élément qui ne laisse passer le courant que dans un sens (celui de la flèche). Elle peut être comparée à un interrupteur : fermé - sens passant - ou ouvert - sens bloquant.

 

 

La diode - modèle réel

En réalité la diode n'a pas un comportement aussi simple que celui décrit ci-dessus. Si la tension à ses bornes est petite ( env. 0,1 V) elle ne laisse passer que très peu de courant. Celui-ci va augmenter légèrement jusqu'à une tension de seuil qui vaut:

  • pour une diode au silicium : 0,7 [V]
  • pour une diode au germanium : 0,3 [V]


Ces valeurs sont fixées arbitrairement. Il ne s'agit que d'une tension à partir de laquelle le courant n'est plus négligeable; il n'y a aucune coupure dans la courbe I = f(Udiode)

courbe I = f(Udiode) - (selon la manipulation suivante) :

La résistance de la diode varie en fonction du courant. Si le courant augmente, R augmente aussi et la tension aux bornes également.

Pour les calculs nous admettons une tension de seuil constante.

Si Ud < 0,7 V  I = 0

Si I > 0 -> Ud = Us

QUOI

La diode est souvent utilisée dans des redresseurs.

 

LES DIODES ZENER



La diode zener est un élément constitué d'un cristal semi-conducteur dont le dopage est supérieur à celui d'une diode traditionnelle.


Alimentée en sens direct, la diode zener a le comportement d'une diode traditionnelle.
Alimentée en sens inverse, la diode zener devient conductrice qu'à partir d'une tension définie à l'avance (tension zener).


 

 

 

 

LES VARISTANCES CTP OU PTC


Les varistances CTP sont aussi appelées thermistances.


Les thermistances sont des éléments dont la principale caractéristique est de changer fortement de résistance lorsque la température varie (on distingue deux sortes de thermistance : les CTP et les CTN ).

Les PTC (ou CTP - coefficient de température positif) ont un coefficient de température a fortement positif. Ce qui implique qu'une augmentation de la température engendre une augmentation de la résistance.

Dans ce graphique on constate que dans les basses températures la PTC présente d'abord un coefficient de température légèrement négatif. Puis il devient positif. La température mesurée est celle de l'élément donc soit la température ambiante, soit celle due a un échauffement par le passage des électrons.

emploi des thermistances

Lors de l'emploi des thermistances, il faut faire attention à la quantité de courant qui traverse l'élément. Un grand courant va créer un échauffement de la PTC et provoquer par là-même une variation de sa résistance. On distingue donc 2 modes de fonctionnement :

  • 1) mesure de la température ambiante (petit courant) - mesure de la température, stabilisation de circuit électronique, protection d'appareil, etc.
  • 2) mesure du courant (grand courant) - relais retardé statique, temporisation, protection d'appareil, etc.

Note : la valeur des varistances variant, il faut impérativement avoir une résistance (impédance) en série pour éviter qu'un courant de "court-circuit" - ou simplement trop important pour l'élément - puisse s'établir lorsque la résistance est minimum.

 

 

 

 

 

LES VARISTANCES CTN OU NTC


Les NTC (ou CTN - coefficient de température négatif) ont un coefficient de température a fortement négatif. Ce qui implique qu'une diminution de la température engendre une augmentation de la résistance.

Dans ce graphique on constate que plus la température augmente, plus la résistance diminue. Le coefficient de température a est donc négatif. Comme pour la PTC, la température mesurée est celle de l'élément donc soit la température ambiante, soit celle due a un échauffement par le passage des électrons.

emploi des thermistances

Lors de l'emploi des thermistances, il faut faire attention à la quantité de courant qui traverse l'élément. Un grand courant va créer un échauffement de la CTN et provoquer par là-même une variation de sa résistance. On distingue donc 2 modes de fonctionnement :

  • 1) mesure de la température ambiante (petit courant) - mesure de la température, stabilisation de circuit électronique, protection d'appareil, etc.
  • 2) mesure du courant (grand courant) - relais retardé statique, temporisation, protection d'appareil, etc.

Note : la valeur des varistances variant, il faut impérativement avoir une résistance (impédance) en série pour éviter qu'un courant de "court-circuit" - ou simplement trop important pour l'élément - puisse s'établir lorsque la résistance est minimum


 

Les varistances de LDR


Appelée également photorésistante, la LDR (Light Dépendant Resistor) réagit à la lumière. Lorsque la photorésistante est placée à l'abri de la lumière, sa résistance est très grande (quelques Megaohms).Et si on place cet élément sous un éclairement intense, sa résistance diminue fortement (quelques W).

Une LDR est un cristal semi-conducteur tel que sulfure de cadmium (Cds) ou du sélénure de cadmium (CdSe) ou du tellure de cadmium (CdTe), etc..
Les LDR sont utilisée comme commutateur d'obscurcissement- , surveillance de flamme (chauffage), interrupteur sans crachement, barrières lumineuses, etc...

Note : la valeur des varistances variant, il faut impérativement avoir une résistance (impédance) en série pour éviter qu'un courant de "court-circuit" - ou simplement trop important pour l'élément - puisse s'établir lorsque la résistance est minimum.


 

 

 

 

LES VARISTANCES VDR

 

Les VDR (Volt Dépendant Resistor) ont comme particularité de voir leur résistance fortement diminuer lorsque la tension à ses bornes augmente.

Les VDR sont constituée de grains de carbure de silicium. Elles sont utilisées pour la stabilisation de tension, protection d'appareils contre les surtensions, parafoudre HT et BT, extinction d'étincelles, etc...

Elles sont souvent utilisées dans des circuit comprenant des relais. Placées en parallèle au relais, elle court-circuitent la surtension qui apparaît”t lors de l'interruption du circuit d'alimentation du relais

Note : la valeur des varistances variant, il faut impérativement avoir une résistance (impédance) en série pour éviter qu'un courant de "court-circuit" - ou simplement trop important pour l'élément - puisse s'établir lorsque la résistance est minimum.

 

 

 

Le thyristor

Le thyristor est un composant semi-conducteur de type PNPN.


Il est composé d'une anode (A), d'une cathode (K) et d'une gâchette (G).

Thyristor

Le thyristor ne conduit que dans le sens anode - cathode. Il a la particularité de se mettre en conduction seulement après avoir reçu une impulsion de courant sur la gâchette. Il continue de conduire même si le courant de gâchette disparaît. Il ne passe à l'état bloqué qu'après une diminution du courant anode - cathode à une valeur négligeable (env. 2% de Inom).

Alimenté en alternatif, le thyristor ne fonctionne que pour la polarité positive. Une impulsion de la gâchette lorsque la tension est inverse ne sera d'aucun effet.


 

 

 

LE DIAC

 

Symbole du diac Son symbole est celui de deux diodes antiparallèles .

mod. simple

modèle simplifié

Le diac fonctionne comme 2 diodes zener dans un couplage anti-série. Il conduit dans les deux sens seulement à partir d'une certaine tension à ses bornes.

 

modèle réel


Le diac conduit, quelque soit le sens de la polarité de la tension à ses bornes, à partir d'une tension de seuil.

Dès la conduction est établie, le courant augmente et la tension à ses bornes diminue.

mod. juste+I=f(U)

 

Utilisation du diac : commutateur de seuil


 

 

 

LE TRIAC


Son symbole ressemble à celui du diac avec, en plus, une entrée de commande.

montage

Fonctionnement du triac:


Le Triac peut être comparé à 2 thyristors dans un couplage antiparallèle
La conduction peut se faire dans les deux sens. Avec une impulsion sur la gâchette, on rend le triac conducteur.

U=f(T)  


Le passage à 0 du courant principal rend le triac bloquant.

 


  Utilisation du triac : graduateur de vitesse, variateur de lumière, etc...

 

note: le courant à travers un triac n'est plus sinusoïdal. Les lois de l'alternatif ne peuvent plus être utilisées. Les appareils de mesure doivent être de type TRMS.


 

 

 

Le transistor


SYMBOLE

Le transistor est constitué d'un cristal semi-conducteur soit de type NPN soit de type PNP. Il peut être comparé à une source de courant (Ic) commandée par une tension (UBE).

 

Description:

  • Dénomination des lettres:
  • C = collecteur - Ic= b.IB
  • B = base - IE=Ic+IB
  • E= Emetteur UCE=UCB+UBE
  • b(bêta) indique le gain

 

Simplification du Schéma (type NPN)


SYMBOLE Cette simplification permet de mieux comprendre le fonctionnement du transistor. Nous pouvons représenter les liaisons de type PN par des diodes et la liaison collecteur-émetteur par une source de courant. Lorsque la tension aux bornes d'une des diodes est plus grande que 0,7 V, elle conduit et un courant b fois plus grand IB peut circuler à travers la source.

Cette simplification est également valable pour un transistor de type PNB si l'on prend garde d'inverser le sens des diodes.

Lorsque la tension UBE est positive et plus grande que 0,7 V, un courant de base circule de B à E; ainsi qu'un courant de collecteur de C à E.

Remarque. Le sens de la flèche sur le symbole du transistor indique le sens du courant de base et celui du courant de émetteur.

Mode de fonctionnement:


Il existe 4 possibilités de fonctionnement du transistor:

a) UBE     <    0,6 [V]:         (mode bloqué)


la tension UBE n'est pas assez importante pour permettre le passage du courant de base IB donc les courants IC et IE

c)UBE      >     0,8[V]: (saturation)


Le courant qui peut passer à travers le transistor n'est pas infini. Lorsque l'on augmente trop le courant IB, celui-ci n'est plus proportionnellement amplifié car il y a saturation.

b)      0,6   <   UBE   <    0,8 [v]:(normal direct)


Sur le graphe I=f(U) de la diode, nous constatons qu'à une petite variation de tension correspond une grande variation de courant. Dans le transistor, ces variations du courant IB sont amplifiées pour engendrer un courant IC b fois plus grand. (b=100 à 1000).

d) UBE  <  - 0,8[V]: (normal inverse).

Il est également possible d'alimenter le transistor avec une tension UBC > 0,6[V]. Le courant de collecteur sera alors

IC = IB + IE .

Le gain b sera seulement de 1 à 10.


 

 

 

 

 

 

Les sources de courant


text

 

note: Lorsqu'il faut annuler une source (voir la superposition) on supprime le cercle ou le losange de la source. Une source de tension (commandée ou pas) sera toujours remplacée par un pont et une source de courant (commandée ou pas) le sera par un circuit ouvert ( attention les résistances internes font encore partie du circuit).

 

 

 

 

 

 

THEVENIN

 

text text


 

 

 

 

titre.gif (1044 octets)

dsdem.gif (1088 octets)