Par Kim Lewis Mis à jour le 24 mars 2022
Les diodes Zener sont des diodes au silicium spécialisées conçues pour fonctionner dans la région de claquage, ce qui leur a valu le surnom de diodes régulatrices de tension.
La tension nominale maximale indique la tension inverse la plus élevée qu'une diode peut tolérer avant d'entrer en panne. Les valeurs nominales typiques commencent à 50 V. Alors qu'une diode ordinaire, lorsqu'elle est polarisée en inverse, présente un courant négligeable et se comporte comme un circuit ouvert, le dépassement de sa tension maximale provoque un courant inverse important qui peut détruire l'appareil. Les diodes Zener, cependant, sont délibérément conçues pour fonctionner dans ce régime de polarisation inverse sans dommage. Leurs tensions de claquage s'étendent de 2 V à 200 V, selon le niveau de régulation requis.
Parce qu'elles maintiennent une tension de sortie presque constante sur des courants de charge variables, les diodes Zener sont le composant incontournable pour la régulation de tension à faible courant. Ils protègent également les circuits contre les pics de tension, les surcharges et les décharges statiques, et fournissent des tensions de référence précises pour les étages amplificateurs.
Pour la régulation de tension, une diode Zener est connectée en polarisation inverse, parallèlement à la charge. Lorsque la tension d'alimentation dépasse la tension de claquage de la diode, la diode conduit, shuntant l'excès de courant et maintenant la tension de charge stable.
Les diodes Zener sont omniprésentes dans les alimentations, les parasurtenseurs et divers circuits de protection électronique.
L’opération repose sur l’effet Zener. Un dopage important de la jonction p-n rétrécit la région d'appauvrissement et génère un champ électrique puissant. Lorsqu'il est polarisé en inverse, ce champ ionise le réseau, libérant les électrons qui circulent sous forme de courant, permettant ainsi à la diode de maintenir une tension stable.