DIODES ZENER

Bien que les diodes zener aient la même forme que les diodes au silicium et une bague colorée permettant d’identifier leur cathode, elles ne sont pas utilisées pour redresser une tension alternative, mais uniquement pour stabiliseé des tensions continues.
Pour pouvoir les distinguer des autres, ces diodes sont représentées dans les schémas électriques par le symbole graphique de la figure 103.
Le marquage sur leur corps, par exemple 4V5 – 5V1 – 7V5 – 12 – 15–18 – 33 etc., indique la valeur de la tension qu’elles sont en mesure de fournir.
En d’autres termes, on utilisera une diode zener marquée 5V1 lorsqu'il sera nécessaire de stabiliser une tension continue, d’une valeur bien évidemment plus importante (7 – 10 – 12 – 15 volts), sur une valeur fixe de 5,1 volts.
Une diode zener marquée 18 sera utilisée pour stabiliser une tension continue d’une valeur plus élevée (22 – 25–30 volts) sur la valeur fixe de 18 volt.
Pour stabiliser une tension à l’aide
d’une diode zener, il faut toujours relier sa cathode à une résistance de chute
(voir R1, figure 104).
En effet, une diode zener directement reliée à la tension qu’elle doit stabiliser, sans aucune résistance, rendra l'âme en quelques secondes.
La valeur de la résistance doit être choisie en fonction de la valeur de la tension que l’on veut stabiliser et de celle de la diode zener utilisée.
La formule permettant de connaître la valeur en ohms de cette résistance
est :

où :
½ est la valeur de la résistance à utiliser Vcc est la valeur de la tension appliquée sur la résistance Vz est la valeur de la tension de la diode zener utilisée
0,025 est le courant moyen de travail en ampère
Imaginons que nous ayons une tension de 12 volts (voir figure 105) et que nous voulions la stabiliser à 5,1 volts, nous devrions alors nous procurer une diode zener de 5,1 volts et la relier ensuite aux 12 volts en passant par une résistance qui aurait une valeur
de :
(12 – 5,1) : 0,025 = 276 ½
Cette valeur n’étant pas une valeur standard, nous chercherions la valeur la plus proche dans la progression E12
 voir leçon n° 2), c’est-à-dire 270 ohms.
Pour stabiliser une tension de 27 volts
 voir figure 106), à 15 volts, il est nécessaire de se procurer une diode zener de 15 volts et de la relier aux
27 volts, par l’intermédiaire d’une résistance d’une valeur de :
Cette valeur n’étant pas non plus une valeur standard, il faut donc chercher la valeur la plus proche, c’est-à-dire
470 ½.
Il faut toujours avoir présent à l’esprit le fait que, comme n’importe quel autre composant, les diodes zener ont, elles aussi, leur tolérance. La tension que vous stabiliserez n’aura donc jamais la valeur exacte indiquée sur leur corps.
En d’autres termes, sur la sortie d’une diode zener de 5,1 volts, on pourra trouver une tension comprise entre 4,8 volts et 5,4 volts, et sur la sortie d’une diode zener de 15 volts, on pourra trouver une tension comprise entre 13,8
et 15,6 volts (voir tableau 13).

Diodes zener en série

Les diodes zener ne se relient qu'en série car en les reliant en parallèle on obtient une tension stabilisée égale à la diode zener qui a la valeur la plus faible. En reliant en parallèle deux diodes zener, l’une de 5,1 volts et l’autre de 15 volts, on obtiendra une tension stabilisée sur la valeur de tension la plus petite, c’est-à-dire 5,1 volts.
Si, au contraire, on relie en série deux diodes zener, on pourra stabiliser une tension sur la valeur égale à la somme des deux diodes. En reliant en série une diode zener de 5,1 volts et une autre de 15 volts (voir figure 107), on obtiendra une tension stabilisée de 5,1
+ 15 = 20,1 volts.
Pour relier en série deux diodes, il faut toujours relier l’anode de la première à la cathode de la seconde, comme on le voit sur la figure 107.