Avez-vous remarqué les perles LED densément emballées sur le dessus du Affichage LED, ce qui est en fait ce que nous appelons souvent un diode électroluminescente. Ce type de diode est utilisé dans de très nombreux domaines, et il en existe de nombreux types. Afin de les distinguer, les ingénieurs utilisent différents symboles. Apprenons-en plus ensemble.
Qu'est-ce qu'une diode ?
Une diode est un dispositif électronique fabriqué à partir d'un matériau semi-conducteur. Sa conductivité est unidirectionnelle et, lorsqu'elle est alimentée, le courant circule du pôle positif vers le pôle négatif, à travers le tube.
Si le courant circule de la borne négative vers la borne positive, le courant dans la diode est bloqué et le courant ne peut pas être autorisé à passer.
Quel est le symbole de la diode ?
Le symbole de diode représente une diode dans un schéma électrique. Il est constitué d'une longue ligne reliant un triangle perpendiculaire à la longue ligne et un réseau de lignes courtes en série. Le triangle représente la borne positive de la diode et la ligne courte perpendiculaire à la longue ligne représente la borne négative.
Comment lire les symboles des diodes ?
Juger les deux bornes (positive et négative) d'une diode
La borne positive est généralement un triangle indiquant le sens du courant. La ligne courte près du côté plat du triangle, ou marquée (en bandes ou en rayures) sur le boîtier de la diode, représente la cathode.
Sens du flux du courant
Lorsqu'une diode est polarisée en direct, le courant circule de la borne positive à travers le canal de la diode jusqu'à la borne négative, ce qui signifie que la borne positive sera plus positive que la cathode, permettant à la diode de conduire normalement dans cet état particulier.
Lorsqu'une diode est polarisée en inverse, le courant circule de la borne négative à travers le chemin de la diode jusqu'à la borne positive, ce qui signifie que la cathode sera plus positive que la borne positive, empêchant le courant de passer et agissant comme un isolant.
Types de diodes et leurs symboles
Diode à usage général
Une diode à usage général est également appelée diode de redressement. Cette diode convertit le courant alternatif (CA) en courant continu (CC) et possède une conductivité unidirectionnelle qui permet au courant de circuler dans le même sens : la borne positive de l'alimentation est connectée à la borne positive de la diode et la borne négative à la borne négative de la diode. Parallèlement, une diode à usage général est capable de bloquer le courant dans le sens opposé.
Le symbole d'une diode à usage général est un triangle creux ou plein plus une ligne droite, avec le triangle au centre à côté d'une ligne verticale qui ressemble à un bouton de pause.
Diode Zener
Une diode Zener est une diode spécialisée qui fournit une tension de référence stable. Elle permet la circulation des courants direct et inverse, à condition que le courant inverse atteigne la valeur de claquage, également appelée tension Zener.
Le symbole d'une diode Zener est un triangle avec une courte ligne verticale, dont l'extrémité inférieure s'étend sur une petite distance dans la direction du triangle, tandis que l'extrémité supérieure s'étend sur une petite distance dans la direction opposée.
Diode Schottky
La diode Schottky est une diode composée d'une structure minuscule composée d'un métal et d'un semi-conducteur de type N, spécialement conçue pour les applications RF. Elle est principalement utilisée pour limiter les pertes et les hautes fréquences. En effet, elle ne possède pas de jonction PN comme une diode classique, ce qui lui confère une chute de tension directe très faible et une commutation rapide.
Le symbole d'une diode Schottky est similaire à celui d'une diode Zener, mais le symbole d'une diode Schottky s'appuie sur le symbole d'une diode Zener en plaçant les deux petits segments de ligne étendus à une distance verticale plus loin dans la région centrale.
Diode à effet tunnel
Les diodes tunnel fonctionnent selon le principe de l'effet tunnel de la mécanique quantique et sont principalement composées de semi-conducteurs P&N hautement dopés. L'« accord » se produit lorsque la jonction PN fortement dopée laisse échapper des électrons. Parallèlement, la diode tunnel fonctionne dans la zone de résistance négative, où le courant diminue lorsque la tension augmente.
Le symbole d'une diode tunnel est représenté de deux manières : par un trait court et par une demi-ellipse. L'une est un triangle plein avec un segment de droite semblable à “ [ “ ou “ ] ”.
Diodes PIN
Le « PIN » de diode PIN désigne la structure interne à trois couches : couche P, couche I et couche N. Les semi-conducteurs fortement dopés de type P et de type N sont situés entre les couches semi-conductrices « I ». En polarisation inverse, les hautes tensions sont bloquées par la couche I. De plus, en raison de leur temps de recouvrement inverse lent, les diodes PIN ne sont pas adaptées aux applications haute fréquence.
Le symbole d’une diode PIN est un parallélogramme ou la lettre « P » entre un triangle plein et une courte ligne verticale.
Diode électroluminescente (DEL)
La diode électroluminescente est une jonction PN formée en connectant un matériau de type P (avec un excès de charge positive) à un matériau de type N (avec un excès de charge négative), elle est donc également appelée diode à jonction PN.
Lorsqu'une LED (diode électroluminescente) est polarisée en direct, elle convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse et émet de la lumière. La couleur de cette lumière est déterminée par le matériau du semi-conducteur.
Le symbole de la LED (diode électroluminescente) est composé d'un triangle plein et d'une courte ligne avec deux flèches pointant vers l'extérieur et inclinées à 45 degrés, dessinées dans la partie supérieure droite.
Diode électroluminescente bicolore
Deux diodes électroluminescentes et LED et diodes électroluminescentes sont généralement les mêmes, la seule différence est que la diode électroluminescente à deux couleurs est capable de connecter deux couleurs différentes de LED en parallèle inversé dans un seul boîtier et de faire briller deux couleurs différentes avec plus de polarité.
Le symbole de la diode électroluminescente bicolore est différent du symbole de la diode ordinaire, il est composé d'un cercle et de quatre flèches, dans lesquelles, à l'intérieur du cercle, il y a un rectangle, les bords supérieur et inférieur ont un triangle plein et une ligne verticale, le motif supérieur et le motif inférieur décalés symétriquement.
45 degrés des quatre flèches étaient deux par deux dans la zone supérieure gauche et la zone inférieure droite présentant une disposition dispersée vers l'extérieur.
Photodiode – Une photodiode est un dispositif qui convertit l'énergie lumineuse en électricité.
Une photodiode est un dispositif semi-conducteur qui convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique. Son principe de fonctionnement est que les photons réagissent avec le matériau semi-conducteur pour produire des paires électron-trou. Lorsque ces porteurs de charge sont séparés par un champ électrique ou une jonction PN, un courant proportionnel à l'intensité de la lumière incidente est généré.
Le symbole d'une photodiode est similaire à celui d'une diode électroluminescente, sauf que la direction de la flèche d'une diode électroluminescente pointe dans la direction d'un triangle et non vers l'extérieur.
Photodiode bidirectionnelle
Les photodiodes générales sont conçues pour fonctionner uniquement en polarisation inverse, mais la photodiode bidirectionnelle surmonte cette limitation et peut fonctionner à la fois en polarisation directe et inverse, ayant une nature de fonctionnement bidirectionnelle.
Le symbole d'une photodiode bidirectionnelle est une combinaison d'une forme de losange et de deux flèches orientées vers l'intérieur.
Diodes TVS
Une diode TVS est un type de diode utilisé pour supprimer les pics de tension. Également appelée diode de suppression de tension transitoire, elle est capable de protéger un circuit dans un sens avec une polarisation inverse.
Le symbole d'une diode TVS ressemble à un « nœud papillon ». Plus précisément, un motif en « L » inversé apparaît en bas au centre de deux triangles pleins opposés.
Diode inversée
Une diode inverse présente une résistance négative sur une plage de tensions donnée. Ainsi, lorsque la tension à ses bornes augmente, le courant qui la traverse diminue. Elle peut donc être utilisée comme diode tunnel en polarisation directe et comme diode Zener en polarisation inverse.
Le symbole d’une diode inversée est constitué d’un triangle et d’un segment de ligne vertical en forme d’« haltère ».
Diode thermique
Une diode thermique, également appelée diode Peltier, dissipe efficacement la chaleur des composants électroniques et améliore les performances globales des appareils. Parallèlement, elle peut capter la chaleur résiduelle sur le champ de récupération d'énergie et la convertir en énergie utile.
Le symbole d'une diode thermique est basé sur un triangle plein et une courte ligne, avec le mot « t° » ajouté dans la zone inférieure.
Diode laser
Une diode laser est un dispositif semi-conducteur qui convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse, émise sous forme de faisceau laser. Lorsqu'un courant électrique traverse la diode, les photons se condensent et sont ainsi émis sous forme d'un faisceau étroit et intense, produisant une amplification de lumière cohérente.
Le symbole d'une diode laser est une combinaison d'un motif triangulaire avec une grande flèche allant de bas en haut parallèlement à une ligne verticale et un segment de ligne verticale.
Diode magnétique
Une diode magnétique contrôle le flux magnétique, créant ainsi un champ magnétique unidirectionnel. Cette technologie innovante pourrait stimuler les développements futurs dans divers domaines tels que l'électronique, l'énergie et les technologies de l'information.
Le symbole d'une diode magnétosensible est basé sur le symbole d'une diode à usage général, avec deux flèches verticales vers le bas ajoutées à la zone supérieure et la lettre « B » ajoutée à la zone inférieure.
Diode varactor
Une diode varactor, également appelée diode d'accord, est un condensateur commandé en tension doté d'une capacité de jonction PN variable. La capacité de la diode varactor peut être ajustée sur une large plage en contrôlant la tension inverse. Une polarisation inverse entraîne une réduction de la capacité.
Les diodes varactor peuvent avoir divers symboles, dont quatre courants. Leur ajout aux symboles classiques des diodes à usage général crée différents motifs. Le premier est l'ajout d'une ligne verticale extra-courte.
La deuxième consiste à ajouter « 卝 » dans la partie inférieure. La troisième consiste à ajouter une petite flèche à 45 degrés pointant vers l'extérieur dans la partie supérieure droite de la ligne courte. La quatrième consiste à ajouter un segment de droite comme « ) » au centre du triangle.
Diodes de récupération par paliers
Une diode à récupération progressive, parfois appelée diode transitoire, est capable de passer rapidement d'un état conducteur à un état non conducteur.
Lorsque le courant circule dans la direction opposée, les zones dopées de la jonction PN sont rapidement éliminées, ce qui entraîne une augmentation du courant inverse qui diminue brusquement à mesure que la charge s'épuise.
Cette transition rapide produit des impulsions de tension nettes et un contenu harmonique à haute fréquence, ce qui rend les diodes à récupération progressive plus adaptées à une variété d'applications à haute fréquence.
Les caractères d'une diode à récupération progressive ne sont pas très différents des caractères d'une diode classique, sauf que les segments de ligne dans la zone inférieure sont variés pour ressembler à des éclairs pour une meilleure différenciation.
Diodes Shockley
Une diode Shockley, également appelée diode « pnpn » ou diode quadruple couche, est une diode semi-conductrice dotée d'une structure unique à quatre couches. Elle est principalement composée de deux semi-conducteurs de type P et de deux semi-conducteurs de type N.
Lorsqu'une tension directe est appliquée à la diode, les deux jonctions PN sont polarisées en direct et le courant commence à circuler. Cependant, lorsque le courant augmente, la tension aux bornes de la diode diminue.
Le symbole de la diode Shockley est un petit drapeau semblable à un triangle avec un motif de courtes lignes verticales, pivoté de 90 degrés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Vous pouvez observer un motif similaire au « 1/4 ».
Symboles de diodes dans la conception de circuits d'applications pratiques
Alimentation électrique
Sur le schéma électrique, le symbole de la diode représente l'alimentation électrique, fournissant l'énergie nécessaire à l'ensemble du circuit et capable de transformer la tension alternative en tension continue. Cette caractéristique est particulièrement importante pour la plupart des appareils électroniques fonctionnant uniquement en tension continue.
Protection du signal
Elle peut également être utilisée pour la protection du signal, par exemple le serrage et la suppression de tension, la diode est efficace pour éviter d'endommager les composants sensibles en raison de pics de tension.
Contrôle du courant
Dans les circuits logiques numériques, les diodes sont utilisées pour contrôler le flux de courant le long de chemins spécifiques, garantissant ainsi que l'ensemble du circuit fonctionne correctement et avec précision.
Protection contre l'inversion de polarité
Les diodes sont placées dans les circuits pour éviter les connexions inversées accidentelles, et sans la protection contre l'inversion de polarité des diodes, les composants seraient endommagés.
Régulateur de tension
Elle peut également être utilisée comme régulateur de tension ; la diode Zener en est la plus représentative. Connectée en polarisation inverse, la diode maintient une tension constante à ses bornes, même en cas de fluctuations de la tension d'entrée.
Cette caractéristique est essentielle aussi bien dans l’électronique que dans les circuits pour protéger les composants sensibles des dommages causés par les pics de tension.
Conclusion
En parcourant cet article, nous découvrirons les symboles des diodes, leurs catégories et leurs applications. Cette connaissance est essentielle pour lire avec précision les schémas de circuits et garantir le bon positionnement des composants. De plus, elle enrichit nos connaissances et notre compréhension.
