Diode
La diode (du grec di deux, double ; hodos voie, chemin) est un composant électronique. C'est un dipôle non-linéaire et polarisé (ou non-symétrique). Le sens de branchement de la diode a donc une importance sur le fonctionnement du circuit électronique.
Il existe de nombreuses familles de composants électroniques dont la désignation contient le mot diode et tous ces composants sont réalisés autour d'une jonction P-N.
Sans précision supplémentaire, ce mot désigne un dipôle qui ne laisse passer le courant électrique que dans un sens. Ce dipôle est aussi appelé diode de redressement car il est utilisé pour réaliser les redresseurs qui permettent de transformer le courant alternatif en courant continu.
Historique
Avant l'avènement des semi-conducteurs, les diodes existaient sous la forme de tubes électroniques moins pratiques à mettre en œuvre.
Applications usuelles
- Redressement de tension (conversion courant alternatif vers courant continu (semi-redressé).
- Multiplication de tension (multiplieurs de tension Schenkel).
- Régulations de tension simples (alimentations simples de montages électroniques).
Thyristor
Le thyristor (du grec thura : porte) est un composant électronique semi-conducteur composé de quatre couches de silicium dopées alternativement positivement et négativement. Dans sa structure en couches P-N-P-N le thyristor peut être modélisé par deux transistors PNP et NPN.
Parfois dénommés SCR (anglais Silicon Controlled Rectifier, soit « redresseur silicium commandé »), ces composants sont adaptés pour le pilotage des étages de convertisseurs statiques d'énergie tels que redresseurs pilotés ou onduleurs.
Les thyristors tiennent donc une place importante dans les applications de puissance de l'avionique, du ferroviaire, de l'automobile, du réseau électrique, etc.
Condition de mise en conduction
- 1er cas (à éviter)
- si le thyristor est à l'état bloqué et la tension Vak dépasse un niveau élevé appelé Tension de retournement, le thyristor devient passant et sans commande sur la gâchette.
- 2e cas (à éviter)
- si la variation de tension Vak est trop rapide et cela même si la tension est inférieure à la tension de retournement.
- 3e cas (commande classique)
- a) la tension Vak > tension de seuil (quelques V),
- b) injection d'un courant Ig positif sur la gâchette.
Une fois ces deux conditions respectées le thyristor est passant et se comporte comme une diode. Le courant Iak traverse le thyristor de l'anode vers la cathode et sa tension Vak est légèrement au-delà de la tension de seuil (autour de 1 V pour les plus communs).
Transistor
Le transistor est le composant électronique actif fondamental en électronique utilisé principalement comme interrupteur commandé et pour l'amplification, mais aussi pour stabiliser une tension, moduler unsignal ainsi que de nombreuses autres utilisations.
Un transistor est un dispositif semi-conducteur à trois électrodes actives, qui permet de contrôler un courant (ou une tension) sur une des électrodes de sorties (le collecteur pour le transistor bipolaire et le drain sur un transistor à effet de champ) grâce à une électrode d'entrée (la base sur un transistor bipolaire et la grille pour un transistor à effet de champ).
Le terme transistor provient de l’anglais transfer resistor (résistance de transfert). Il a été voté par un comité directeur de 26 personnes des Bell Labs le 28 mai 1948 (mémo 48-130-10), parmi les noms proposés suivants : semiconductor triode, surface states triode, crystal triode, solid triode, iotatron,transistor. Pour des raisons commerciales, il fallait un nom court, sans équivoque avec la technologie des tubes électroniques. Transistor fut choisi.
Par métonymie, le terme transistor désigne également les récepteurs radio équipés de transistors.
Classification
Transistor bipolaire
Transistor à effet de champ
Parmi les transistors à effet de champ (ou FET, pour Field Effect Transistor), on peut distinguer les familles suivantes :
- Transistors MOSFET : ils utilisent les propriétés des structures Métal/Oxyde/Semiconducteur ;
- Transistors JFET : ils utilisent les propriétés des jonctions PN ; leur mise en œuvre (schémas, calcul des éléments du circuit et des caractéristiques des montages) est décrite dans l'article Transistor JFET.
Transistor à uni-jonction
- Le transistor dit unijonction, n’est quasiment plus utilisé, mais servait à créer des oscillateurs à relaxation.
Technologie hybride
- L'IGBT, est un hybride de bipolaire et de MOSFET, principalement utilisé en électronique de puissance.
Triac
Le Triac est un composant électronique équivalent à la mise en parallèle de deux thyristors montés tête-bêche (l'anode de l'un serait reliée à la cathode de l'autre, les gâchettes respectives étant, par exemple, commandées simultanément).
Fonctionnement
Une fois enclenché par une impulsion sur la gâchette, le Triac laisse passer le courant jusqu'au moment où ce courant redevient inférieur à un seuil critique (courant de maintien). De par cette structure, le triac est utilisé pour contrôler le passage des deux alternances d'un courant alternatif (alors que le thyristor ne conduit que pendant une alternance).
Applications
- Variateur de lumière, gradateur
- Contacteur statique
- Clignoteur
- Programmateur
Diac
Un diac (à l'origine un sigle pour le terme anglais DIode for Alternative Current) est un composant électronique à amorçage (bidirectionnel) par la tension à ses bornes. Bien qu'il ressemble physiquement à une diode zener, sa constitution et son fonctionnement sont très différents.
Sa principale application est la commande d'allumage de triacs.
Le diac est composé comme un thyristor d'une triple jonction PNPN (la gachette est absente). Les extrémités sont plus fortement dopées. L'amorçage se produit lorsque que les zones de diffusion des jonctions extrêmes tendent à se rencontrer sous l'effet de l'application d'une différence de potentiel.
La mise en parallèle tête-bêche des deux circuits permet le fonctionnement bidirectionnel.
