Notre monde a changé avec la découverte de l'électricité, nous tenons notre parole facilement, et cela nous donne plus de temps pour réfléchir et inventer de nouvelles choses. De nombreux appareils électriques et électroniques qui nous entourent apparaissent quelques périodes après l'électricité.
De même, les diodes sont une partie petite mais très importante de chaque équipement électronique que la plupart des gens ignorent. Il existe de nombreux types de diodes, comme la diode à jonction PN et la diode Zener.
Faits marquants
- Une diode à jonction PN est un dispositif semi-conducteur qui conduit le courant dans une seule direction. En revanche, une diode Zener est une diode à jonction PN spéciale qui permet au courant de circuler dans les deux sens et régule la tension.
- Les diodes à jonction PN sont utilisées dans divers appareils électroniques, notamment les redresseurs, les oscillateurs et les amplificateurs, tandis que les diodes Zener sont utilisées dans les circuits de régulation de tension et de protection.
- Les diodes à jonction PN et les diodes Zener ont des caractéristiques et des applications différentes, et leur sélection dépend des besoins spécifiques du circuit électronique conçu.
Diode de jonction PN vs diode Zener
Une diode à jonction PN est un dispositif qui permet au courant de circuler dans une seule direction. Lorsque le courant circule dans le sens opposé dans la diode de jonction PN, il provoque des dommages. Les semi-conducteurs utilisés dans la fabrication des diodes à jonction pn sont le silicium ou le germanium. Les diodes Zener permettent la circulation du courant dans les deux sens. Dans une diode Zener, le sens du courant peut être direct ou inversé.
La diode à jonction PN est comme une simple diode qui permet la circulation des électrons dans une seule direction. Il est fabriqué à partir de semi-conducteurs comme le silicium ou le germanium. Dans cette diode, la couche P du semi-conducteur est reliée à la couche N du semi-conducteur en utilisant le procédé d'alliage. Il est utilisé comme redresseur, multiplicateur de tension, etc.
En revanche, la diode Zener est une diode qui permet la circulation du courant dans les sens direct et inverse. Il est fabriqué à partir de semi-conducteurs comme le silicium.
Il présente des jonctions fortement dopées. La tension de claquage des diodes Zener est comparativement plus faible et est connue sous le nom de tension Zener. Il est utilisé comme stabilisateur de tension.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Diode de jonction PN | Diode Zener |
|---|---|---|
| Définition | C'est un type de diode qui permet la circulation du courant dans un seul sens. | C'est un type de diode qui permet la circulation du courant dans les deux sens. |
| Niveau de dopage | Il n'est pas fortement dopé car il ne permet le courant qu'en condition de claquage direct. | C'est une diode fortement dopée, car elle est également utilisée dans des conditions de polarisation inverse. |
| Tension de claquage | La tension de claquage est relativement plus élevée. | La tension de claquage est relativement plus faible. |
| la loi d'Ohm | Il obéit à la loi d'Ohm. | Il n'obéit pas à la loi d'Ohm. |
| Application | Il est utilisé comme redresseur de tension. | Il est utilisé comme stabilisateur de tension. |
Qu'est-ce qu'une diode de jonction PN ?
La diode à jonction PN est un type de diode qui permet la circulation du courant dans un seul sens. Il ne résiste pas au courant lorsqu'il va dans la direction avant, mais lorsque le courant revient, il augmente sa résistance, empêchant le courant d'aller dans la direction opposée.
Il est composé de semi-conducteurs comme le silicium et le germanium. La couche P du semi-conducteur est placée sur le semi-conducteur de la couche N pour former une diode à jonction PN.
Dans la première couche du semi-conducteur, les trous sont le support principal, tandis que les électrons sont le support principal dans la deuxième couche du semi-conducteur.
Les deux couches ne sont pas simplement connectées à l'aide d'une méthode de couplage simple, mais elles utilisent un processus technologique très compliqué. Comme il y a plus d'électrons dans la couche N, donc après connexion, il y a diffusion de trous et d'électrons.
Les électrons se déplacent de la couche N vers P et les trous se déplacent de la couche P vers N pour obtenir une concentration égale des deux côtés.
La diode à jonction PN est représentée à l'aide d'un schéma. Dans ce diagramme, il y a une pointe de flèche connue sous le nom d'anode et une barre connue sous le nom de cathode.
Toutes ces choses sont représentées en ligne droite. Il a diverses utilisations et applications dans les équipements électroniques. Il est utilisé comme redresseur, multiplicateur de tension, formeur d'onde, etc.
Qu'est-ce qu'une diode Zener ?
La diode Zener est répertoriée comme un type spécial de diode qui permet le flux d'électrons dans les deux sens. Il a une jonction p et n fortement dopée.
Il permet au courant de refluer lorsque la tension franchit une certaine valeur. Cette certaine valeur est connue sous le nom de tension de claquage ou tension Zener.
L'effet Zener a été découvert en 1934 par le physicien américain Clarence Zener alors qu'il étudiait le claquage de tension dans isolant .
C'est pourquoi cet effet Zener porte son nom et la diode Zener fonctionne sur l'effet Zener. Il indique la tension de claquage de la diode, qui est relativement faible dans cette diode et connue sous le nom de tension Zener.
Il est constitué de silicium et la concentration d'ions se situe davantage dans le matériau de la diode.
Chaque fois que le courant est passé de cette diode, la couche d'appauvrissement entre la jonction réduit, et de ce fait, le champ électrique la concentration augmente.
Une augmentation de la tension conduit les ions d'électrons à se diriger vers la région d'appauvrissement pour la rendre conductrice.
Il a son application dans divers équipements électroniques et est un élément essentiel des circuits électriques.
Il est utilisé aux endroits où les tensions varient car il peut fournir une tension constante à la charge. Par conséquent, il est utilisé comme parasurtenseur et stabilisateur de tension.
Différences principales entre la diode à jonction PN et la diode Zener
- La principale différence entre la diode à jonction PN et la diode Zener est que la diode à jonction PN permet le flux d'électrons dans un seul sens, tandis que la diode Zener permet le flux d'électrons dans les deux sens.
- La tension de la diode de jonction PN à laquelle elle commence à fonctionner est comparativement plus élevée, et la tension de la diode Zener à laquelle elle commence à fonctionner est inférieure, et elle est connue sous le nom de tension Zener.
- La diode à jonction PN n'est pas fortement dopée. D'autre part, la diode Zener a des jonctions fortement dopées.
- Lors de l'application d'une grande tension de polarisation inverse, la diode de jonction PN a une chance d'être endommagée, mais la diode Zener est spécialisée dans ce cas.
- La diode à jonction PN est utilisée comme redresseur de tension, commutateur, formeur d'onde, etc., tandis que la diode Zener est utilisée comme stabilisateur de tension.
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.200306185
- https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-online-proceedings-library-archive/article/study-of-zener-diodes-by-semdvc/88F7CB35265416463D397AD438FF1816
Dernière mise à jour : 24 juin 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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Certes, ces diodes jouent un rôle essentiel pour assurer le bon fonctionnement et la régulation de la tension dans les circuits.
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Absolument, le fait que les diodes Zener puissent réguler la tension et soient utilisées comme stabilisateurs de tension en fait des composants essentiels dans de nombreux circuits.
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La capacité des diodes Zener à réguler la tension et à agir comme stabilisants est un aspect clé de leur application dans les circuits.
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