Une diode haute tension est une diode conçue pour fonctionner à des tensions extrêmement élevées ou présenter des propriétés spécifiques lorsqu’elles sont exposées à des tensions élevées. Presque toutes les diodes peuvent fonctionner à n’importe quelle tension si c’est pour cela qu’elles sont conçues. En renforçant des parties de la diode et en utilisant des matériaux spécifiques lors de sa construction, il est possible pour une diode de supporter des puissances extrêmement élevées. Cela étant dit, il existe plusieurs types de diodes couramment utilisées pour traiter des tensions élevées ou des pics de tension.
Une diode est un composant électrique complexe composé de plusieurs matériaux différents. Lorsqu’elle est utilisée dans un appareil électrique commun, une diode a une borne d’anode positive qui prend de l’énergie et une cathode négative qui la laisse sortir. Dans presque toutes les diodes, il s’agit d’une opération à sens unique – la puissance ne peut pas revenir en arrière. Entre ces deux bornes se trouve un matériau semi-conducteur qui permet à l’énergie de circuler à travers elle.
C’est ce semi-conducteur qui transforme une diode commune en une diode haute tension. Ces semi-conducteurs sont créés par un processus appelé dopage. Un dopant est appliqué à chaque extrémité du semi-conducteur : un dopant crée une charge positive et l’autre est négative. La zone entre les deux extrémités est laissée non dopée et est généralement appelée couche intrinsèque ou jonction pn. Les matériaux de dopage et la taille de la jonction pn sont importants pour la fonction globale de la diode.
Les diodes à avalanche sont un type de diode haute tension qui peut gérer de grandes quantités d’énergie. Un effet d’avalanche se produit lorsqu’une charge commence à augmenter dans une diode sans augmentation ultérieure de la puissance extérieure. Cet effet détruira les diodes normales, mais une diode à avalanche continuera à fonctionner jusqu’à ce que la tension externe soit rattrapée ou que le système s’égalise.
Une diode de suppression de tension transitoire est une diode qui protège les systèmes contre les surcharges haute tension. Cette diode a une très grande jonction pn, ce qui décourage la transmission de puissance à travers le système. Lorsque de grandes pointes de puissance frappent le système, cette diode haute tension prendra la puissance supplémentaire et déplacera la surtension vers le système de mise à la terre. Souvent, c’est la seule fonction de l’une de ces diodes – lorsqu’elle ne conduit pas le surplus de puissance à la terre, elle ne transmet aucune puissance du tout.
La dernière diode haute tension courante est celle qui fonctionne différemment de presque toutes les autres diodes. La diode Zener peut effectivement transmettre de l’énergie vers l’arrière via son système. Lorsque la puissance atteint un certain niveau, la jonction pn spécialement dopée de la diode commence à laisser la puissance reculer dans le système, créant un goulot d’étranglement temporaire. Cela empêche l’alimentation de bouger suffisamment longtemps pour que la tension se stabilise sans endommager l’appareil. Ensuite, la jonction pn recommence à fonctionner comme une diode normale.