Une diode ne conduit principalement que dans un sens. En polarisation directe, la jonction laisse passer le courant dès que la tension dépasse un seuil propre au composant ; en polarisation inverse, elle bloque jusqu’à sa tension inverse nominale. Cette asymétrie rend les diodes utiles pour le redressement, la protection contre l’inversion de polarité et la roue libre.
Tension directe et limitation du courant
La tension directe d’une diode est une propriété du composant et de son courant, pas une constante universelle : un redresseur au silicium, une diode Schottky et une LED d’une couleur donnée ont chacun leur valeur. Une LED doit toujours être limitée en courant par une résistance ou une source de courant.
Résistance série d’une LED
Problem. Une alimentation de 12 V commande une LED de tension directe 2,0 V pour un courant cible de 15 mA. Calculez la résistance et vérifiez le courant avec la valeur courante la plus proche, 680 Ω.
Solution. R = (12 − 2,0) ÷ 0,015 = 10 ÷ 0,015 = 667 Ω. Avec 680 Ω, I = 10 ÷ 680 = 0,0147 A = 14,7 mA, proche de la cible.
Le transistor comme interrupteur
Un transistor bipolaire est commandé par le courant de base ; un MOSFET est commandé par la tension grille-source. En commutation, le signal de commande rend le composant soit complètement passant, soit complètement bloqué, ce qui limite sa dissipation. Le courant de charge traverse le trajet de sortie et doit rester dans les limites du composant.
- Une diode présente une tension directe propre au composant lorsqu’elle conduit.
- La tension inverse nominale doit dépasser la tension inverse maximale du circuit.
- Une LED exige un élément de limitation de courant ; ne la branchez jamais directement sur une source de tension.
- Un transistor en commutation a besoin d’une commande de base ou de grille garantissant sa pleine conduction.
- Les charges inductives nécessitent un trajet de roue libre pour protéger le composant de commutation.
- Une diode conduit en polarisation directe et bloque en inverse.
- La tension directe dépend du composant, pas d’une valeur universelle.
- Une LED nécessite toujours une limitation de courant.
- Un transistor commute une charge à partir d’un faible signal de commande.
Worked example
Pour une alimentation de 5 V, une LED de tension directe 2,0 V à 10 mA nécessite R = (5 − 2,0) ÷ 0,010 = 300 Ω. Une résistance de 330 Ω donne I = 3,0 ÷ 330 = 9,1 mA.