Montage à base d’une diode zener

R2 est la charge à alimenter.

VLOAD est la tension de la charge. Le courant traversant R2 est donc VLOAD/R2 ou Vz/R2.

La tension aux bornes de R1 est VIN-VLOAD et le courant traversant R1 est donc (VIN-LOAD)/R1.

Le courant dans la Zener sera donc : (VIN-Vz)/R1 – Vz/R2.

La puissance dissipée par la Zener sera donc de ((VIN-Vz)/R1-Vz/R2)*Vz.

La puissance dissipée par R1 sera (VIN-Vz)²/R1

Condition sur la valeur de R1 : pour que ce schéma fonctionne, il faut qu’un courant traverse la Zener supérieur au courant Ir de régulation (donné par le fabricant), c'est-à-dire que :

• Iz>Ir
• (VIN-Vz)/R1-Vz/R2>Ir
• R1<R2(VIN-Vz)/(IrR2+Vz)

Si cette condition n’est pas remplie la tension VLOAD sera inférieure à la tension Zener et donc la diode sera transparente : le schéma est donc celui du pont diviseur de tension avec R1 et R2.

Exemple 1 : VIN=15V, Vz=5V, R2 = 47kOhm, Ir=5mA

La condition sur R1 donne R1<1.958kOhm. Prenons 1.8kOhm.

La puissance dissipée par R1 est donc 55mW.
La puissance dissipée par la zener sera de 27mW.
Le courant dans R2 sera de 0.1mA et sa puissance 0.532mW.

Exemple 2 : maintenant nous souhaitons que la plage d’entrée soit comprise entre 10 et 15V :

La condition sur R1 donne R1<979Ohm. Prenons 909Ohm.

Pour Vin=10V :
La puissance dissipée par R1 est donc 27mW.
La puissance dissipée par la zener sera de 27mW.

Pour Vin=15V :
La puissance dissipée par R1 est donc 110mW.
La puissance dissipée par la zener sera de 54mW.

Attention au courant traversant la diode zener : il faudra donc veiller que ce courant soit suffisant pour avoir la bonne tension de sortie : ne pas sous polariser la diode ! Pour cela voir dans les spécifications du fabricant.



Dans le cas de cette BZX84, le courant de test est de 5mA pour compléter les données du tableau.