Dispositifs à semi-conducteurs - Diode Zener
Il s'agit d'un type spécifique de diode semi-conductrice, qui est conçue pour fonctionner dans la région de claquage inverse. La figure suivante représente la structure cristalline et le symbole d'une diode Zener. Il est essentiellement similaire à celui d'une diode conventionnelle. Cependant, une petite modification est apportée pour le distinguer d'un symbole d'une diode régulière. La ligne pliée indique la lettre «Z» du Zener.
La différence la plus significative entre les diodes Zener et les diodes à jonction PN régulières réside dans le mode dans lequel elles sont utilisées dans les circuits. Ces diodes fonctionnent normalement uniquement dans le sens de polarisation inverse, ce qui implique que l'anode doit être connectée au côté négatif de la source de tension et la cathode au positif.
Si une diode ordinaire est utilisée de la même manière que la diode Zener, elle sera détruite en raison d'un courant excessif. Cette propriété rend la diode Zener moins importante.
L'illustration suivante montre un régulateur avec une diode Zener.
La diode Zener est connectée dans le sens de polarisation inverse sur une source d'alimentation CC non régulée. Il est fortement dopé de sorte que la tension de claquage inverse est réduite. Il en résulte une couche d'épuisement très fine. Pour cette raison, la diode Zener a une tension de claquage inverse forteVz.
Selon l'action du circuit, la panne se produit brusquement avec une augmentation soudaine du courant, comme indiqué dans la figure suivante.
Tension Vzreste constant avec une augmentation du courant. En raison de cette propriété, la diode Zener est largement utilisée dans la régulation de tension. Il fournit une tension de sortie presque constante quel que soit le changement de courant à travers le Zener. Ainsi, la tension de charge reste à une valeur constante.
Nous pouvons voir qu'à une tension inverse particulière connue sous le nom de tension de coude, le courant augmente fortement avec une tension constante. En raison de cette propriété, les diodes Zener sont largement utilisées dans la stabilisation de tension.