Cours éléctronique

LA DIODE ZENNER

Généralités :

Il existe plusieurs sortes de diode, il y a la diode dite normale, il y a également des diode schotsky et des diodes zenner, les diodes zenners ont comme particularités d'avoir une caractéristique en inverse. En effet les diodes zenners ont un tension d'avalanche : en inverse la diode peut être assimile à une source de tension.

les équations internes d'une zenner sont :

1° la zenner est en direct quand id>0 et alors Vd=0.
2° la zenner est bloquée quand -Vz<Vd<0 et alors Id=0.
3° la zenner est en inverse quand Id<0 et là VD=-Vz.

en conclusion la caractéristique interne d'une zenner est :

caractéristique non disponible".

La zenner est souvent utilisé pour deux raisons:

la première c'est en source de tension ,on fait circuler un courant en inverse et la zenner à donc une tension -Vz (ou tension d'avalanche de la diode)
la seconde c'est l’écrêtage .

L'écrêtage

Prenons le schéma suivant :

"schéma non disponible"

établissons les équations externes :

e(t) = U(t) -RId(t)

U(t) = E-V(t).

si la Zenner conduit en direct alors Vd(t)=0 alors :

U(t) =E e(t)= U(t) -Rid(t)= E - Rid(t)

la diode est en direct si id(t) >0 et donc Rid(t)>0 donc

E - e(t) >0

Donc finalement quand

e(t)<E.

Si la zenner est bloquée alors

I(t) et donc e(t) = u(t)

elle est bloquée si -Vz<vd(t)<0

or d'après les équations externes :

U(t) = E - Vd(t) => Vd(t) = E-U(t) = E-e(t).

On injecte les deux equations précédente :

-Vz< E-e(t)<0

d'où

e(t)< E+Vz e(t) >E

si la zener est en inverse on peut écrire :

vd(t) = - Vz donc U (t) =E+Vz

elle est en inverse quand Id <0 donc

Rid<0 or Rid=u(t)-e(t)

u(t)-e(t)<0

e+Vz-e(t)<0

e(t) >e+Vz

Nous pouvons donc faire la représentation suivante

On remarque que la tension est redressée la valeur moyenne augmente de E et est écrêtée, cela permet notamment d’éviter les surtensions (par exemple les surtensions apparaissant aux bornes des bobines )