La diode zéner PROFESSEUR

EP3 La diode Zéner TELT
Electrotechnique Page 1/2 Y.Sutra
Rappel
Pour diminuer l’ondulation de la tension redressée, il suffit d’ajouter au circuit des composants
réalisant les fonctions de filtrage ou de lissage, puis de stabilisation.
I) La diode zéner
1.1 Définition
La diode zéner est une jonction qui se comporte comme une diode simple dans le sens direct et
qui est passante à partir d’une tension dite « zéner » dans le sens inverse.
Du fait de cette particularité, elle sera toujours utilisée dans le sens inverse
1.2 Fonctionnement
En direct, la caractéristique d’une diode zéner est identique à celle d’une diode à jonction.
En inverse, l’intensité i reste nulle tant que la tension reste inférieure à la tension Uz.
Ud < Uz ⇒ id = 0
A partir de la tension Uz, le tension ne varie plus aux bornes de la diode.
II) Manipulation 1 : Caractéristique de la diode zéner
2.1 Travail demandé
Tracer la caractéristique [Id = f (Ud)] directe et inverse de la diode zéner.
2.2 Schéma de montage (caractéristique directe et inverse)
id
Ud
Ud
id
Symbole de la diode zéner Sens Direct Sens Inverse
V
A
+
-
U
Id
Id
Ud
R
Schéma de montage pour la caractéristique directe
V
A
+
-
U
Id
Id
Ud
Schéma de montage pour la caractéristique inverse
Différentes étapes sont nécessaires à l’obtention d’une tension continue

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III) La stabilisation de tension : Explications
Pour stabiliser la tension, on pourra utiliser un circuit comprenant une diode zéner et une
résistance R. (ci dessous)
3.1 Avant stabilisation
A cet instant, la tension Vs aux bornes de la charge R
1
est inférieure à la tension zéner (V
z
) de la
diode :
V
S
< V
z
⇒ i
z
= 0
La diode zéner est court-circuité par la charge et n’a aucun rôle dans le circuit.
Dans ce cas :
i = i
S
et V
S
=
1
1.
R
R
RVe
+
3.2 Domaine de stabilisation
Dans le domaine de stabilisation, V
S
est identique à V
z
.
Dans ce cas, l’intensité du courant traversant la diode n’est plus nulle.
On peut écrire :
 i = i
z
+ i
S
(loi des nœuds)
 Ve = R.i + V
z
= V
z
+ R (i
z
+ i
R
)
3.3 Limite de stabilisation
Au-delà de l’intensité maximale supportée par la diode, la diode zéner peut être détériorée.
IV) Manipulation 2 : Stabilisation de tension
4.1 Travail demandé
Tracer la caractéristique Vs = f (Ve) de la diode zéner.
4.2 Schéma de montage
Afin de mieux comprendre la fonction : « Stabilisation », nous utiliserons pour la charge : une
ampoule [ 6V ] (au lieu de la résistance R
1
).
R
Ve Vs
i
i
z
i
S
R
1
V
Z
+
-
R
Ve Vs
i
i
z
is
V
Diviseur de
tension