Qu'est-ce qu'une diode PiN?

Une diode PiN est un type de diode qui contient un semi-conducteur avec une très grande région intrinsèque (le «i») entre une région positive et négative plus petite que la normale (le «P» et le «N»). Cette grande région neutre au centre du semi-conducteur réduira la vitesse à laquelle la tension se déplace dans le système. Une diode PiN est utilisée pour trois raisons fondamentales: comme commutateur à radiofréquence (RF), dans le cadre d’une cellule photovoltaïque et comme dérivation d’urgence pour les surcharges de puissance.

Une diode typique a une très petite surface intrinsèque. Habituellement, les diodes sont composées de deux bornes de connexion connectées par un semi-conducteur. Les diodes s’alimentent à travers une anode et la libèrent dans une zone de semi-conducteur chargée positivement. Une petite couche intrinsèque sépare la zone positive de la région négative. Le courant passe par l’intrinsèque dans le négatif, puis est renvoyé par une cathode dans l’appareil.

Une diode PiN fonctionne un peu différemment. Le courant entre dans la diode et passe normalement dans la région positive, mais frappe alors une zone intrinsèque extrêmement grande. Cette zone agit comme un barrage contre le courant circulant dans le système. Il se remplit de plus en plus de puissance à mesure que la zone positive continue de l'envoyer. Quand il se remplit finalement au point où il ne peut tout simplement plus en supporter, il commence à pousser le pouvoir dans la zone négative.

Ces différentes zones du semi-conducteur à diode PiN sont créées par un processus appelé dopage. La plupart des semi-conducteurs sont en silicium. Lors de la construction du semi-conducteur, le silicium est imprégné d'une variété de métaux, dont certains renforcent le système positif, tandis que d'autres renforcent le négatif. La zone intrinsèque de la diode PiN est dopée très légèrement, voire pas du tout. Cela force le pouvoir à se précipiter dessus puis à s'asseoir pendant que le courant s'accumule - puis il se précipite.

Lorsqu'elle est utilisée dans le cadre d'un commutateur RF, une diode PiN isole les signaux. La construction de la diode permet à certains types de signaux de se déplacer plus facilement que d’autres dans la zone intrinsèque. Cela permet aux signaux spécifiques de passer tout en maintenant les autres bloqués en permanence.

Les cellules photovoltaïques nécessitent des éclats de puissance pour fonctionner. Dans ce cas, la diode PiN empêche le courant d'entrer dans le système jusqu'à une accumulation importante. Ce pouvoir est libéré tout à la fois, déclenchant la cellule.

La dernière utilisation courante d'une diode PiN est un shunt d'alimentation de secours. Lorsque le courant passe dans un système, une dérivation secondaire peut contenir une diode PiN connectée directement au système de mise à la terre du périphérique. Si l'appareil fonctionne normalement, la zone intrinsèque du PiN ne se remplit jamais et ne se déplace donc jamais. Si une surtension frappe l'appareil, la zone intrinsèque se remplit et le courant passe de l'appareil vers le sol, espérons-le avant que l'appareil ne soit endommagé.