Diode avalanche (Avalanche diode) : fonctionnement et applications

Diode avalanche (Avalanche diode) : fonctionnement et applications

Aujourd’hui on va voir en détail la diode avalanche, un composant électronique essentiel pour la protection des circuits et la gestion des surtensions. Ce type de diode exploite un phénomène physique précis appelé « effet avalanche » qui permet de contrôler les tensions élevées et de protéger les équipements sensibles.

Principe de fonctionnement de la diode avalanche

La diode avalanche est conçue pour fonctionner dans une plage de tension spécifique. En polarisation inverse, lorsque la tension appliquée dépasse une certaine valeur dite « tension avalanche », la diode entre en conduction brusque par multiplication des porteurs de charge, sans être détruite. Ce phénomène se produit grâce à l’effet d’ionisation en avalanche, où les électrons accélérés par le champ électrique ionisent les atomes du semi-conducteur, créant ainsi un courant important.

Caractéristiques techniques principales

Applications courantes

• Protection contre les surtensions dans les circuits d’alimentation et les équipements électroniques sensibles
• Dispositifs de limitation de tension dans les systèmes de télécommunication
• Détection et génération d’impulsions dans certains circuits haute fréquence
• Composant clé dans les régulateurs de tension et dispositifs de décharge électrostatique

Différences entre diode avalanche et diode Zener

Bien que ces deux types de diodes soient utilisés en mode polarisation inverse pour la régulation ou la protection, leurs modes de fonctionnement diffèrent :

1. La diode Zener exploite l’effet Zener, un phénomène de rupture contrôlée à basse tension, typiquement en dessous de 5 V.
2. La diode avalanche agit à des tensions plus élevées, par multiplication en avalanche, avec une dissipation d’énergie plus importante.
3. En pratique, les diodes Zener sont préférées pour les tensions faibles tandis que les diodes avalanche sont adaptées aux hautes tensions et aux pics de courant.

Exemple d’utilisation dans un circuit de protection

Dans un circuit d’alimentation 12 V, une diode avalanche peut être placée en parallèle avec la charge, en polarisation inverse, avec une tension avalanche légèrement supérieure à 12 V. Lors d’une surtension, la diode conduit et limite la tension pour protéger les composants en aval.

En explorant les principes de la diode avalanche, vous comprendrez mieux comment assurer la sécurité et la stabilité des circuits électroniques face aux aléas électriques. Pour continuer dans cette voie, découvrez comment fonctionnent les varistances, un autre composant clé dans la protection contre les surtensions.