Les diodes semiconductrices

Objectifs et Définitions

Caractéristique statique de la diode PN

La diode PN en commutation

Les diodes particulières

Les hétérojonctions

Conclusions Exercices


Les diodes semiconductrices - 2.3 La diode PN en commutation.

2.3.1. Définitions.

On appelle commutation  le passage de la jonction d'un état à l'autre (par exemple du régime inverse : état bloqué au régime direct : état passant).

2.3.2 Commutation de l'état bloqué à l'état passant.

Soit le montage ci-contre: la diode est de type N+P, on néglige les selfs réparties dans le montage, la résistance série de la diode est associée avec la résistance de R du circuit extérieur.

Le générateur passe instantanément de la valeur négative -VR (VReverse) à la tension positive VF (VForward) à l'instant t = -t1.

L'étude de la commutation de la diode de l'état bloqué à l'état passant est très complexe car il y a 2 phénomènes, simultanés : la charge de la capacité de transition de la jonction Cj et la charge de la capacité dynamique cd. Nous envisageons uniquement une explication phénoménologique des effets.
fig125 à l'instant t = -t1.

La tension délivrée par le générateur passe brutalement de -VF à + VR.

La tension aux bornes id(t) de la diode n'a pas encore eu le temps de varier.

Le courant dans le circuit est alors :

id(-t1) = (VR + VF)/R

il peut être important selon la valeur de R.

pour   -t1 < t < 0.

Tant que la tension aux bornes de la diode reste négative, la capacité de la jonction Cj intervient alors  que la capacité dynamique cd n'existe pas encore.

Le pic de courant dans le circuit décroît avec une constante de temps :

 = R Cj

La tension aux bornes de la diode croît avec la même constante de temps et à t = 0, elle est devenue nulle.

fig127 Pour   0 < t

Dès que la tension aux bornes de la diode devient positive, la capacité de la jonction Cj intervient de moins en moins alors  que la capacité dynamique cd se charge avec une constante de temps n.

Si R est suffisamment faible, il peut exister un pic de tension.

Le temps de commutation peut être grossièrement assimilé à + n .

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Dernière mise à jour : le 19 mars, 2004 Auteur : Bernard BOITTIAUX