Qu’est-ce qu’un module de diodes ?
Un module de diodes est un dispositif de redressement à semi-conducteur qui contrôle la conduction et l’interruption de l’électricité en arrangeant plusieurs diodes.
Les modules de diodes ont la caractéristique de pouvoir contrôler le flux de courant dans un seul sens dans un circuit électrique. Ils sont généralement incorporés en tant que composants de relais dans la conception de circuits.
Les éléments ayant un comportement similaire sont les thyristors et les triacs. Selon le processus que vous souhaitez mettre en œuvre, ces modules sont utilisés de différentes manières.
Utilisations des modules de diodes
Les modules de diodes sont des composants largement utilisés dans les produits industriels. Voici quelques exemples d’utilisations des modules de diodes :
- Alimentations pour moteurs à courant continu.
- Alimentations pour onduleurs.
- Unités de contrôle pour la charge et la décharge des batteries.
- A l’intérieur des alimentations.
Les diodes sont largement utilisées à l’intérieur des alimentations en courant continu : elles permettent au courant provenant d’une alimentation en courant alternatif d’être prélevé dans une seule direction. Associées à un condensateur de lissage ou similaire, elles permettent de convertir le courant alternatif en courant continu.
Principe du module de diodes
Pour comprendre le principe du module de diodes, il est nécessaire de comprendre la structure de la diode. La structure interne d’une diode est constituée de couches alternées de semi-conducteurs de type n et p, qui conduisent lorsqu’une tension est appliquée du côté de l’anode vers le côté de la cathode. En revanche, si une tension est appliquée dans la direction opposée, les semi-conducteurs internes de type n et p éloignent la charge l’un de l’autre et aucun courant ne circule.
Cette caractéristique permet d’utiliser la diode comme un élément de régulation du grain dans lequel l’électricité circule dans un seul sens.
Types de modules de diodes
Il existe différents types de diodes, en fonction de leurs propriétés.
1. Diodes de redressement
Ces diodes redressent le courant alternatif entrant. Elles sont également appelées diodes au silicium. Elles sont utilisées dans les circuits de puissance et de protection, en utilisant la propriété de l’électricité de circuler dans un seul sens.
Un exemple bien connu est un pont de diodes composé de quatre diodes de redressement.
2. Diodes de détection
Diodes qui extraient les signaux sonores des ondes radio en utilisant la propriété d’une faible chute de tension directe dans la plage des faibles courants (environ 0,1 mA). Elles sont utilisées dans les communications radio et autres communications vocales.
Dans le passé, on utilisait souvent des diodes au germanium. Cependant, comme elles sont très chères, elles sont aujourd’hui remplacées par des diodes à barrière Schottky.
3. Diodes à tension constante
Une diode dans laquelle la tension est toujours constante, même lorsque le courant change. Également appelée diode Zener. Elles sont utilisées dans les circuits de protection contre les surtensions, en utilisant le phénomène de Zener. L’électricité y circule à une tension constante lorsqu’une tension est appliquée dans la direction opposée.
4. Photodiodes
Ces diodes utilisent la propriété du courant et de la tension générés lorsque la lumière est reçue à la jonction PN. Elles sont utilisées dans les capteurs photoélectriques et les communications optiques.
Elles sont parfois utilisées dans les cellules solaires, dans les dispositifs qui lisent la lumière laser réfléchie par les surfaces inégales des DVD et dans la partie réceptrice des télécommandes de télévision.
5. Diodes à courant constant
Une diode qui conduit un courant constant lorsque la tension se situe dans une plage prédéterminée. Elle risque d’être endommagée si la tension appliquée est supérieure à la valeur prescrite. Elles sont utilisées dans les circuits de charge et de décharge des batteries et dans les disjoncteurs de fuite.
Autres informations sur les modules de diodes
1. Structure interne d’un thyristor
Le thyristor est un composant semi-conducteur auquel on a ajouté une électrode de grille : une borne de grille est ajoutée à la partie semi-conductrice de type p, et le module conduit lorsqu’une polarisation positive est appliquée du côté de l’anode au côté de la cathode dans le circuit et qu’un courant de grille circule.
Une fois que le courant de grille circule, le module maintient la conduction jusqu’à la prochaine fois que la polarisation entre le côté anode et le côté cathode devient négative ou que le courant de grille devient nul.
De plus, les thyristors ne peuvent fonctionner qu’avec une polarisation dans un sens. Si l’on souhaite fonctionner contre une polarisation dans les deux sens, on utilise un triac avec une structure de thyristor installée dans les deux sens.
2. Différences entre les modules de diodes et les modules de puissance
Comme les diodes, les modules de puissance sont des éléments utilisés dans les circuits de puissance. Les modules de puissance effectuent également des opérations de commutation et de redressement, mais ils se caractérisent par leur utilisation dans des produits nécessitant une tension et une puissance élevées.
Un exemple familier est l’onduleur qui contrôle la vitesse d’un moteur, par exemple dans les chemins de fer. L’amélioration de l’efficacité des dispositifs de puissance qui gèrent des tensions et des puissances élevées fait l’objet d’une attention mondiale en tant que moyen d’économiser de l’énergie.