Une diode de puissance est un dispositif semi-conducteur cristallin utilisé principalement pour convertir le courant alternatif (AC) en courant continu (DC), un processus connu sous le nom de rectification. Présente dans les circuits d’alimentation de pratiquement tous les équipements électriques et électroniques modernes, la fonction d’une diode de puissance s’apparente à une valve mécanique à sens unique. Il conduit le courant électrique avec une résistance minimale dans un sens, appelé sens direct, tout en empêchant le courant de circuler dans le sens opposé. Généralement capables de transmettre jusqu’à plusieurs centaines d’ampères vers l’avant, les diodes de puissance ont des jonctions PN beaucoup plus grandes et donc une capacité de transport de courant directe plus élevée que leurs plus petites diodes de signal utilisées dans l’électronique grand public pour réguler et réduire le courant. Cela rend les diodes de puissance mieux adaptées aux applications impliquant des courants plus importants et des tensions plus élevées.
Les fabricants produisent généralement une gamme de diodes de puissance adaptées à des usages particuliers. Ils sont classés en fonction du courant maximal qu’ils peuvent transporter dans le sens direct et de la tension inverse maximale qu’ils peuvent supporter. En raison de la résistance, une petite chute de tension se produit lors du passage d’un courant électrique à travers une diode de puissance dans le sens direct. Inversement, une diode de puissance ne peut supporter qu’une certaine quantité de tension circulant dans le sens inverse avant de tomber en panne et de cesser de fonctionner.
Les diodes de puissance sont principalement constituées de silicium, bien que de petites quantités d’autres matériaux, tels que le bore, l’arséniure de gallium, le germanium ou le phosphore soient également utilisées. Une seule diode de puissance peut être utilisée pour convertir le courant alternatif en courant continu, mais cela produit ce que l’on appelle un courant continu variant en demi-onde. Plus communément, deux ou trois diodes ou plus sont connectées en circuit pour produire un courant continu variable à pleine onde. Le plus important d’entre eux est le pont redresseur, dans lequel quatre diodes connectées convertissent à la fois les sections positives et négatives d’une onde alternative en courant continu, produisant ainsi un redressement double alternance.
Les services publics d’électricité du monde entier utilisent généralement du courant alternatif triphasé pour distribuer l’électricité. Bien qu’il fournisse un courant continu variable à partir du courant alternatif entrant, un redresseur à double alternance ou en pont ne fournit pas de courant continu à la tension constante nécessaire pour alimenter la plupart des équipements électriques et électroniques modernes. Par conséquent, un condensateur réservoir est généralement connecté à l’extrémité de sortie du redresseur afin de lisser la tension ondulée. Par exemple, dans un foyer américain typique, le courant alternatif triphasé des circuits électriques principaux traverse trois paires de diodes d’alimentation. Le courant continu résultant est ensuite lissé et délivré à une tension suffisamment constante pour être utilisé en le faisant passer à travers un condensateur de lissage.