Diodes

[eas68]

Bonjour,

Alors commençons par la description d'une diode. Si j'ai bien compris une diode est une jonction PN. Mais j'ai vu sur les autres sites que c'est une jonction PIN.
En gros, il y'a 3 couches : P+, N- et N+. Le N+ est fortement dopé et donc il y'a beaucoup d'électrons. La zone N- en revanche est faiblement dopé, donc manque d'électrons. La zone P+, est la région où se trouve le plus de trou. La zone N- qui est le moins dopé possède une grande résistance. Plus cette région est épaisse, plus la résistance est élevé. Mais aussi, elle pourra supporté une tension inverse plus élévé. c'est bien cette zone qui permet de tenir la tension inverse ?

Y'a t-il quelque chose qui est faux ? ou qu'il manque quelque chose?

Je voudrais savoir maintenant les différences entre les diodes.

Comparaison :diode de signal et diode de puissance
La diode de signal supporte une faible tension direct et comporte une faible seuil de tension.

La diode de puissance est plus grande. Mais sa résistance dynamique est plus grande, et donc la chute est plus élévé lorsqu'il est polarisé en direct. DE plus, elle supporte davantage une tension inverse plus élevé.

Est ce juste ? quels sont les avantages/inconvénients de la diode de signal et puissance? ( Il y'a peut etre des choses que je n'ai pas écris avant)

LA diode de Schottky:

C'est une diode qui présente l'avantage d'obtenir un faible tension de seuil et une résistance plus faible par rapport aux deux autres. Elle est également plus rapide ( donc mieux placé pour la commutation), mais présente une faible de tension de claquage inverse .
Est ce qu'il d'autre chose qu'on peut dire ?

Merci
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[Antoane]

Bonjour,

Alors commençons par la description d'une diode. Si j'ai bien compris une diode est une jonction PN. Mais j'ai vu sur les autres sites que c'est une jonction PIN.

Les diodes de puissance sont des PIN, mais on les qualifie généralement, dans la vie courante, de "simples" jonctions PN.

> La zone N- en revanche est faiblement dopé, donc manque d'électrons.
Elle est "dopée N" donc a des e- en trop ; elle est "faiblement dopée" donc a peu de e- en trop (mais en a quand même en trop).
> La zone P+, est la région où se trouve le plus de trou.
La zone P+ a beaucoup de trous en excès.
> La zone N- qui est le moins dopé possède une grande résistance. Plus cette région est épaisse, plus la résistance est élevé. Mais aussi, elle pourra supporté une tension inverse plus élévé. c'est bien cette zone qui permet de tenir la tension inverse ?
Oui.

La diode de puissance est plus grande. Mais sa résistance dynamique est plus grande

Au contraire : à tension inverse max. admissible équivalente, une diode de grande surface aura une plus faible résistance dynamique. Les diodes de puissance ont a priori une faible résistance dynamique.

elle supporte davantage une tension inverse plus élevé.

C'est une généralisation un peu trop générale : ca dépend de la puissance à faire transiter. Généralement, on ne voudra pas trop surdimensionner la tenue en tension d'une diode car cela se traduit par davantage de pertes.

Est ce juste ? quels sont les avantages/inconvénients de la diode de signal et puissance? ( Il y'a peut etre des choses que je n'ai pas écris avant)

Il faut aussi prendre en compte les effets dynamiques tels que la capacité de jonction et la charge stockée inverse (Qrr, Reverse Recovery Charge).

[la Schottky] est une diode qui présente l'avantage d'obtenir un faible tension de seuil et une résistance plus faible par rapport aux deux autres. Elle est également plus rapide ( donc mieux placé pour la commutation), mais présente une faible de tension de claquage inverse .

C'est globalement vrai, même si je n'ai pas de certitude pour ce qui est de la résistance dynamique.
Les Schottky peuvent avoir des courants de fuite "très" élevés (>1mA à chaud).
Un énorme avantage de la schottky est que la charge inverse est nulle, ce qui permet de l'utiliser pour de la commutation en relativement haute fréquence sans les pertes liées à la Qrr.
C'est un tel avantage qu'on trouve de plus en plus de convertisseurs de puissance (commande de moteur (e.g. sur voiture électrique), etc.) utilisant des diodes schottky fabriquées à base de carbure de silicium (SiC) plutôt que de silicium. La tension de seuil est énorme (~2.5 V) mais la Qrr est nulle, permettant un fonctionnement jusqu'à plus de 100 kHz sans trop de pertes. La tenue en tension (jusqu'à au moins 1.7 kV) et la résistance dynamique sont également bonnes.
http://www.wolfspeed.com/power/produ...chottky-diodes
https://www.microsemi.com/product-di...chottky-diodes

[darkvad]

Pour la diode de puissance lorsqu'il est polarise en direct , sa resistance dynamique est eleve non?

[Antoane]

Bonjour,

Qu'est ce qui te fait dire cela ?
Une diode de puissance est optimisée pour la conversion d'énergie, on va donc a priori l'optimiser pour avoir un bon rendement (au détriments d'autres caractéristiques). A priori, elle aura donc de faibles pertes, ce qui passe par une faible Rd. Évidement, tout est affaire de compromis entre la Rd et les autres paramètres -- qui peuvent être tout aussi déterminants dans une application en conversion d'énergie : recouvrement, etc.

cela n'a pas forcément beaucoup de sens mais on pour donner des valeurs à des composants qqcq :
~250 mOhm pour la 1n4001 http://www.farnell.com/datasheets/639187.pdf (redressement)
~400 mOhm pour la 1n4148 http://www.farnell.com/datasheets/2182680.pdf (signal)
à If ~500mA.
Cela n'a cependant pas beaucoup de sens, en particulier dans le sens ou on considère la 1N4001 à seulement 500 mA.

[A voir en vidéo sur Futura]