Zener et budget de courant

Une diode qui maintient la tension

Une diode Zener est conçue pour conduire en claquage inverse, où sa tension varie peu dans une plage de courant précisée. Un régulateur parallèle la place aux bornes de la charge ; une résistance série limite le courant, réparti entre charge et diode.

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TABLE D’EXPÉRIENCES

Modifie les réglages du circuit, prédis les mesures puis vérifie un défi. Ce sont des modèles pédagogiques ; chaque leçon explique leurs hypothèses.

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Pourquoi cela fonctionne

Limitation idéale fixe à 5.1 V seulement si le courant suffit. Sans courbe de coude, tolérance, échauffement ni panne ; les composants réels ont un courant minimal et une limite de puissance.

Vs est l’alimentation, R la résistance série et RL la charge. En régulation : Is = (Vs − 5.1)/R, IL = 5.1/RL, Iz = Is − IL. Is est le courant fourni, IL celui de charge, Iz celui de Zener ; puissance de résistance = Is²R. Si le courant manque, la sortie descend sous 5.1 V.

Difficulté

Construis · Construis le circuit
Alimente à 9 V avec résistance série 330 Ω et charge 1 kΩ. Lis 5.1 V et un courant Zener positif.
Besoin d’un indice ?
Vs = 9 V; R = 330 Ω; RL = 1 kΩ → 5.1 V; 6.718 mA
Explore · Change une grandeur
À 6 V avec charge 1 kΩ, maintiens 5.1 V avec courant Zener 2–10 mA.
Besoin d’un indice ?
Vs = 6 V; R = 100 Ω; RL = 1 kΩ → 5.1 V; 3.9 mA
Résous · Relève le défi
À 12 V avec charge 500 Ω, maintiens 5.1 V avec courant Zener 5–15 mA et puissance de résistance au plus 0.2 W.
Besoin d’un indice ?
Vs = 12 V; R = 330 Ω; RL = 500 Ω → 10.709 mA; 0.144 W

Lectures complémentaires et fiches de circuits