Qu'est-ce que diode zener ?

Diode Zener

La diode Zener est un type particulier de diode qui permet au courant de circuler dans le sens normal (comme une diode classique) mais qui peut également circuler dans le sens inverse lorsque la tension atteint une certaine valeur, appelée la tension Zener (Vz). Cette caractéristique de "claquage contrôlé" est ce qui rend la diode Zener utile pour la régulation de tension.

• Fonctionnement :

  • En polarisation directe (anode positive, cathode négative), elle se comporte comme une diode normale.
  • En polarisation inverse (cathode positive, anode négative), elle bloque le courant jusqu'à ce que la tension inverse atteigne Vz. Au-delà de Vz, la diode conduit le courant, maintenant une tension presque constante Vz à ses bornes.
  • Il est important de noter que le courant traversant la diode Zener doit être limité pour éviter sa destruction.

• Applications principales :

  • Régulation de Tension: C'est l'application la plus courante. Une diode Zener, en série avec une résistance, peut maintenir une tension constante sur une charge, même si la tension d'entrée varie ou si le courant de charge change.
  • Référence de Tension: Elle fournit une tension stable et précise qui peut être utilisée comme référence dans des circuits.
  • Protection contre les Surtensions: Elle protège les circuits sensibles contre les pics de tension en les court-circuitant lorsque la tension dépasse Vz.
  • Ecrêtage: Elle est utilisée pour limiter l'amplitude d'un signal.

• Paramètres importants :

  • Vz (Tension Zener): La tension inverse à laquelle la diode commence à conduire.
  • Izm (Courant Zener Maximum): Le courant maximal que la diode peut supporter sans dommage.
  • Ptot (Puissance Dissipée Totale): La puissance maximale que la diode peut dissiper. Il est crucial de s'assurer que la puissance dissipée par la diode reste inférieure à Ptot pour éviter de l'endommager.
  • Iz (Courant Zener): Le courant qui traverse la diode Zener. Le fonctionnement optimal de la diode Zener en régulation se situe souvent autour d'un courant Zener spécifié dans la fiche technique.
  • Impédance Zener (Zz): Une mesure de la variation de tension Zener pour une variation de courant Zener. Idéalement, elle devrait être faible.

• Schéma équivalent:

  Le schéma équivalent simple d'une diode Zener en polarisation inverse au-delà de Vz est une source de tension idéale (Vz) en série avec une petite résistance (Zz).

• Avantages:

  • Simple à utiliser et à mettre en œuvre.
  • Bon marché.
  • Disponibilité d'une large gamme de tensions Zener.

• Inconvénients:

  • Moins précise que d'autres types de références de tension (comme les références de tension à bande interdite).
  • Sensible à la température.
  • Peut générer du bruit.