les diodes

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LES DIODES
DEFINITION
La diode est un composant passif qui fait partie de la famille des semi-conducteurs, il en constitue
d’ailleurs le plus simple élément.
La diode se compose d’une jonction PN, Positif Négatif (figure 1) généralement en germanium ou en
silicium. La première ne résistant pas à plus de 75°, la seconde à 200° environ, détrône ainsi le
germanium plus spécialement employé dans les récepteurs hyperfréquences.
Fig1
FONCTIONNEMENT
L’effet de semi-conducteur (passage du courant dans un sens uniquement) s’obtient par le déplacement

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d’électrons, ces derniers changeant d’atomes grâce à une addition d’impuretés (dopage) lors de sa
fabrication. Voici un résumé très succinct de son fonctionnement.
La diode suivant son sens par rapport à un courant électrique se présente sous deux aspects : direct et
inverse.
Direct : On appelle sens direct ou encore sens passant, celui qui laisse passer le courant (figure 2),
il faudra qu’un seuil de 0,65V soit atteint pour que la diode soit passante, (1,5V pour une LED). Le
courant traversera la diode de l’anode vers la cathode (anneau de repérage).
Inverse : A contrario le sens inverse, lui bloquera le passage du courant (figure 3), on dit qu’elle
est bloquée. Il faudra veiller à ne jamais dépasser la tension maximale admissible en inverse, sous
peine de claquage de la jonction. On voit donc les nombreux avantages que l’on pourra tirer de ce
phénomène.
Fig 2
Fig3
FORMES
Suivant leurs puissances, les diodes classiques ont des formes différentes.
Jusqu’à environ 3 ampères elles auront des formes diverses, généralement cylindriques et se
connecteront à l’aide de deux fils rigides (figure 4).

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Fig 4
Au-delà elles comporteront une tige filetée et seront fixées à l’aide d’un écrou sur un radiateur afin de
dissiper la chaleur due à leur puissance, l’autre extrémité étant formée par une cosse à souder ou une
tresse souple en cuivre étamé terminée par une cosse sertie pour les diodes de très forte puissance
(plusieurs dizaines d’ampères) Photo ci-dessous.
BRANCHEMENT
Pour résumer ces explications voici deux schémas très simples qui expliqueront mieux qu’un long
discours leur fonctionnement.

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Fig 5 Fig 6
On constate que la lampe de la figure 5 s’allume car la diode est branchée en sens direct, alors que la
lampe de la figure 6 est éteinte car la diode est branchée en inverse. Le sens du courant (continu)
n’ayant bien sûr pas changé.
L’exemple le plus probant en modélisme ferroviaire étant l’inversion des feux d’une locomotive
(ampoule classique), en fonction de son sens de marche. Deux simples diodes suffisent (figure 7)
C.Q.F.D.
Fig 7
REDRESSEMENT
Hormis le blocage, une diode à aussi pour rôle le redressement du courant alternatif, qui s’opère grâce à
ses qualités de semi-conducteur. Considérons le courant secteur de 50Hz qui après avoir été abaissé par
un transformateur à 12V traverse une diode (figure 8).

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Fig 8
On observe que seules les alternances du front supérieur subsistent, on dit dans ce cas que le courant est
semi-redressé ou bien encore plus techniquement, redressé à demi-alternances.
Considérons à nouveau le même courant, mais traversant un pont de diodes (figure 9) les deux demi-
alternances ont pratiquement disparues, mais le courant résultant n’est pas du continu "pur", mais du
redressé.
Fig 9
On pourra se rapprocher du continu en filtrant et lissant ce dernier à l’aide de condensateurs et de selfs.
Car pour certains équipements, électroniques par exemple le courant doit être proche du continu.
Rappelons que le continu " pur ", ne peut être fourni que par des piles ou des accumulateurs isolés du
secteur.
EMPLOI
En modélisme l’emploi des diodes est très vaste : redressement du courant secteur après abaissement
pour obtenir du courant traction, inversion, blocage, protection contre les inversions de polarités,
sélection d’itinéraires, régulation (zener), signalisation, décor (LED), comptage, détection (photo-
émettrice)….Tout cela sans compter d’autres diodes spéciales sortant du cadre de cet article et
n’intéressant que très peu de modélistes.
La diode est un composant bon marché, une diode " courante " est vendue aux alentours de 0,1euro et
rend de très nombreux services.