Qu’est-ce qu’une diode de commutation ?
Les diodes font partie des composants électroniques de base, comme les transistors et les circuits intégrés. Elles sont également appelées composants actifs, alors que les résistances et les condensateurs sont appelés composants passifs.
Elles sont fabriquées à partir de semi-conducteurs tels que le silicium, le germanium ou l’arséniure de gallium.
En général, les diodes fonctionnent de manière à maintenir un courant ou une tension constante et à conduire le courant uniquement dans une certaine direction.
Les diodes de commutation ont la caractéristique d’avoir un temps de commutation court pour passer d’un état de conduction (dans lequel le courant circule dans un sens constant) à un état de coupure lorsque le sens du courant est commuté dans la direction opposée.
Utilisations des diodes commutation
Dans les circuits électroniques, les diodes jouent deux rôles principaux, qui sont décrits ci-dessous.
- Fonction de rectification
Le courant alternatif est fourni par des sources d’énergie commerciales. D’autre part, ces différents circuits de contrôle dans les équipements électroniques sont conçus avec des circuits à courant continu. Pour convertir le courant alternatif entrant en courant continu, on utilise la propriété de la diode au silicium. Sa propriété de conduire le courant dans une certaine direction. C’est ce qu’on appelle la fonction de rectification. - Détection
Les diodes au silicium ont une fonction de détection, qui consiste à extraire les signaux vidéo et sonores des ondes radio diffusées, telles que la télévision et la radio.
Parmi les fonctions des diodes en général, les diodes de commutation sont utilisées pour le redressement et la détection de petits signaux. Elles ne peuvent pas être utilisées pour contrôler le flux de grands courants dans les circuits de puissance.
Principe des diodes de commutation
Les diodes, comme les transistors et les circuits intégrés, sont des semi-conducteurs, dont les diodes de commutation font partie. Un semi-conducteur est un matériau dont les propriétés se situent entre celles d’un conducteur, tel qu’un métal, qui conduit bien le courant, et celles d’un isolant, tel qu’un plastique, qui ne conduit pas le courant.
Les métaux conduisent bien le courant parce que les électrons des atomes métalliques se déplacent en tant qu’électrons libres. Lorsqu’une tension est appliquée à un métal, les charges électriques sont transportées par les électrons libres, ce qui fait circuler le courant.
Les semi-conducteurs, quant à eux, peuvent agir comme des conducteurs ou des isolants, en fonction de l’état du courant.
Les semi-conducteurs de type P et de type N sont classés en fonction de la différence dans le mécanisme de circulation du courant. Dans le cas des semi-conducteurs de type P, les électrons se déplacent pour combler les trous manquants. Les semi-conducteurs de type P sont + chargés en raison de l’absence d’électrons.
Dans le cas des semi-conducteurs de type N, le courant est transporté par les électrons libres, qui sont moins nombreux que ceux des liaisons métalliques. Quant aux semi-conducteurs de type N, contrairement aux semi-conducteurs de type P, sont –chargés car ils ont un excès d’électrons.
La diodes commutation est un type de diode fabriquée en assemblant des semi-conducteurs de type P et de type N. Elle est souvent utilisée dans les systèmes de signalisation de petite taille. Elles le sont également dans des manipulations de traitement des petits signaux en raison de leurs temps de commutation rapides et de leur petite taille.