Association de diodes parallèles "têtes bèches"

[matt0126]

Bonjour !

Etudiant en prépa PSI, j'ai toujours eu de la difficulté à résoudre les exercices d'électronique concernant les circuits électriques à diodes. Récemment j'ai trouver une méthodologie qui m'a redonné de l'espoir (https://www.youtube.com/watch?v=-c2qs5nRVRc pour ceux que ça intéressent) et j'ai voulu la tester sur un exercice que j'avais vu il y a peu (le sujet de physique 2 Mines-Ponts 2022 )... mais rien à faire, je suis vraiment pas sur de mes résultats et de mon raisonnement. Je vais vous montre l'énoncé du problème, mes tentatives, et si c'est possible j'aimerais bien que vous me montriez comment résoudre correctement ce problème, et plus généralement ce genre de problème !

Le schéma du circuit est en pièce jointe avec la tension seuil des 2 diodes. (il est dit dans l'énonce la chose suivante sur les 2 diodes qui m'ont fait déduire les tensions de seuil des 2 diodes : si i_D > 0 alors u_D = Us > 0 et si i_dD = 0 alors u_d ≤ Us)

La question se décompose en plusieurs sous questions :
1. Montrer que les deux diodes ne peuvent conduire le courant simultanément :
Si les 2 diodes conduisent simultanément on a alors une association de 2 générateurs de tension en parallèle, ce qui n'est pas possible DONC les 2 diodes ne peuvent pas conduire le courant simultanément.

2. Montrer qu'il existe une tension U1 > 0 telle que si 0 ≤ Vs ≤ U1, Ir1 = 0 et si V_s > U1, Ir1 ≠ 0 :
* Sachant que seule l'une des 2 diodes peut conduire à la fois, je suppose l'une des 2 passantes et l'autre bloquante et je trouve la condition sur la tension aux borne des 2 diodes correspondant. Si je prends la diode D1 passante, il faut la diode D2 bloquante c'est à dire V_D2 ≤ U_S (...) (Et je me perd dans les signes, les orientations etc...)
* Sachant que r1 ≠ 0, si Ir1 = 0 Alors Vr1 = 0 OR Vs = Vr1 + Tension aux bornes des 2 diodes // DONC si Vr1= 0 alors Vs= (Il me manque les résultats du dessus...
* Si Vs>U1 ... (Et la je ne sais pas du tout)


3. Exprimer U1 en fonction de Us :
Comme il me manque les résultats précédents, je ne peux pas répondre

Voila voila ! D'avance merci !
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[jiherve]

bonjour,

Si les 2 diodes conduisent simultanément on a alors une association de 2 générateurs de tension en parallèle, ce qui n'est pas possible DONC les 2 diodes ne peuvent pas conduire le courant simultanément.

quel générateur de tension, en aucun cas une diode n'est génératrice de tension/courant(sauf en opto).
ceci dit des diodes avec 0.9 v de seuil ce n'est pas courant, bon passons , mais avec juste des courants ce que l'on peut dire c'est que si I <> 0 alors I = I_D1 ou I = I_D2 et I = I_R1 et donc V_s = V_R1+-0.9 si |VS| >0.9, mais aussi que si |VS| < 0.9 alors les courants sont nuls ,on est bien avancé!

JR

[matt0126]

Merci pour ta réponse !

Le schéma équivalent d'une diode (avec un seuil) est bien un générateur de tension de tension V_D = la tension seuil, non ? (Cf la vidéo) (Et par extension, si la diode idéalisé, un fil)

Mais du coup, si je comprends bien le raisonnement que tu as adopté, tu me suggère de plutôt de raisonner sur le courant, car je sais déjà que si l'une est passant l'autre est bloquante? Dans ce cas là je n'ai plus qu'à regarder laquelle des 2 diodes est passantes pour connaitre la tension au borne de la diode (donc est-ce que ID1 > ou < 0) et ensuite, il suffit d'appliquer la relation entre Vs, Vr1 et Vd, et donc montrer que c'est non nul, puis montrer que les 2 diodes bloquent si Vs > 0,9 ? Je veux être sur d'avoir bien compris

[jiherve]

re
une diode peut être modélisée comme çà pour simplifier les choses mais c'est faux car elle commence à conduire dès qu'elle elle est polarisée dans le bon sens.
La courbe If/Vf est continue, en fait le seuil n'existe pas vraiment.
https://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_3.html
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[matt0126]

Oui, je vois ce que tu veux dire : Dans la réalité c'est pas exact car la diode idéale n'existe pas. Mais est-ce que, avec les hypothèses de l'énoncé, ma justification est correcte ?

D'autre part, ma compréhension de ta réponse précédente est-elle correcte ?

[jiherve]

re
en théorie les diodes bloquent si |Vs| < 0.9V, il y a donc une zone"morte".
JR

[matt0126]

Si je résume :

0. Hypothèses et résultats vrai avant toute analyse:

• I = Ir1
• Vs = Vd + Vr1
• Seule une des 2 diodes peu être passant à la fois donc : I = Id = Id1 et Vd=Us OU Id=Id2 et Vd=-Us

1. Si Ir1=0 alors I=Id=0 ==> Les 2 diodes sont bloqués.

2. Les 2 diodes sont bloqués <==> Vd1 ≤ Us Et Vd2 ≤ Us ==> Vd1≤vs≤Vd2

3. L'une des 2 diodes est passante <==> Us = Vd1 ou Us = Vd2 donc Id = Id1 > 0 ou Id = Id2 < 0 ==> Ir1 > 0 si D1 est passante/ Ir1 < 0 si D2 est passante OR Vs = Vd + r1*Ir1 DONC Vs > Us si D1 est passante / Vs < -US si D2 est passante

Est ce que c'est bien ça ?

[jiherve]

bonsoir,
de ce que je comprends oui.

JR