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.

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

fig 128 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

Le générateur passe instantanément de la tension positive VF (VForward) à la tension négative -VR (VReverse) à l'instant t = 0.

t < 0

La diode est parcourue par un courant :

ID = (VF - VD)/R VF /R car VD << VF

La répartition est porteurs est représentée au chapitre consacré à l'étude du courant direct.

fig129

à l'instant t = 0.

Les électrons excédentaires du côté P ne demandent qu'à repasser du côté N.

Le courant s'inverse brusquement. Il possède une valeur importante uniquement limitée par la valeur de la résistance R.

-IR = -VR/R

pour 0 < t <t1.

Tant que la densité des porteurs négatifs à la sortie de la ZCE reste supérieure à la densité np, la tension aux bornes de la jonction reste positive et faible et le courant est constant :

-IR = -VR/R

à l'instant t = t1.

La densité des porteurs négatifs à la sortie de la ZCE est égale à la densité np, la tension aux bornes de la jonction vd(t) = 0, le courant IR peut commencer à décroître.

fig130

t > t1

La diode se polarise en inverse.

Pour t = on atteint le régime de polarisation inverse, le courant traversant la diode est alors égal au courant de fuite.

fig131

On caractérise la commutation directe inverse par le temps de recouvrement tRR (Reverse Recovery time) : temps nécessaire pour que le courant inverse soit 1/10ème de sa valeur intiale IR.

Soit Qn charge négative stockée du côté P en polarisation directe on a Qn = Id n . Le courant inverse moyen est défini par IRmoy = Qn/tRR donc :

(µs)

On cherche à minimiser tRR  pour avoir des diodes rapides (diodes de commutation), 2 méthodes :

Une simulation de la commutation par PSPICE est disponible ici :loupe http://www.avtechpulse.com/faq.html/IV.33/ www

Pour en savoir plus sur les diodes de commutation : http://www.avtechpulse.com/faq.html/IV.4/

Règle de Murphy : De nouveaux systèmes génèrent de nouveaux problèmes.


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