La diode Zener, comment fonctionne-t-elle ?

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La diode Zener est un type de diode semi-conductrice, un composant électronique passif dont la fonction est de transmettre le courant électrique. À l’inverse, elle peut bloquer le courant. La variante Zener de la diode, qui tire son nom de l’effet qui la caractérise, utilise une polarisation à rebours et une tension de claquage.

En général, elle est utilisée pour stabiliser ou limiter la tension. Vous voulez en savoir plus sur la diode Zener ? Notre guide vous éclairera sur son fonctionnement, ses composants électroniques et son utilisation.

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Caractéristique et fonctionnement de la diode Zener

Le comportement de la diode Zener est déterminé par la combinaison de deux phénomènes distincts :

  • Claquage par avalanche : C’est un processus de multiplication du courant électrique qui fait circuler des courants électriques de haute intensité;
  • L’effet Zener : découvert par le physicien américain Clarence Zener, ce type de phénomène se produit dans les jonctions;
  • PN;
  • à polarisation inverse. En fait, cela permet l’effet tunnel dans le transport des électrons, et provoque donc une augmentation soudaine du courant inverse.

La tension de claquage dépend de la résistivité électrique du matériau, ainsi que de la température de fonctionnement. Comme la diode normale, la diode Zener a également deux bornes :

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  • L’anode : c’est le composant dans lequel la tension de polarisation est généralement considérée comme positive.
  • La cathode : dans ce cas, il s’agit d’un composant qui a généralement une tension de polarisation négative.

Dans le cas de la diode Zener, elle est utilisée précisément dans les situations où les fonctions anode et cathode sont inversées. C’est-à-dire lorsque la cathode prend une tension positive.

La diode Zener a une structure capable de résister au flux de courant inverse, pour le maintenir dans certaines valeurs. Elle empêche également les phénomènes destructeurs de se produire.

Comment utiliser correctement une diode Zener ?

Avant de manipuler une diode Zener, il sera utile de connaître son comportement et des suggestions sur son utilisation. Ainsi, pour utiliser correctement ce composant électronique, vous devez savoir que :

  • Une diode Zener avec une tension supérieure à 5/6 volts augmente avec la montée en température. Ces diodes sont également plus stables que celles dont la tension est inférieure à 5 volts.
  • Pour stabiliser la température, il est possible de mettre en série plusieurs diodes avec des coefficients de température opposés. À cette fin, des diodes normales peuvent également être ajoutées au Zener.
  • Pour obtenir des tensions plus élevées, il est possible de connecter en série plusieurs diodes Zener dont la somme des niveaux de tension donnera le résultat final.
  • Les diodes Zener ne doivent pas être connectées en parallèle. En effet, l’un des deux pourrait entrer en conduction avant l’autre et donc un seul fonctionnera.

Enfin, les diodes Zener étant bruyantes, il est toujours préférable de les combiner avec un condensateur. Cela a pour effet d’éliminer le bruit. La puissance de la diode fait qu’elle est disponible dans différents boîtiers. Sur les boîtiers métalliques de forte puissance, la lettre désignant le type de dispositif est indiquée.

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