Différence entre limiteur et clamp à diode
Les diodes sont des composants agissant comme des interrupteurs : elles conduisent l'électricité dans un sens et la bloquent dans l'autre. Grâce à ce comportement, elles sont souvent utilisées dans les alimentations pour convertir le courant alternatif (AC) en courant continu (DC). Elles peuvent aussi modifier la forme d'onde du courant alternatif par limitation (limiting) et clampage (clamping).
Courant alternatif et continu
AC = courant alternatif (câblage domestique). L'électricité forme une « vague » montant à un pic positif et descendant à un pic négatif. Exemple : 120 V AC part de 0 V, monte à +120 V, redescend à 0 V, puis -120 V, et remonte à 0 V. DC = courant continu (appareils sur pile). L'électricité reste à un niveau horizontal constant. Exemple : 5 V DC reste à +5 V sans variation.
Fonctionnement d'une diode
Une diode a deux côtés : anode et cathode. Pour fonctionner, elle doit recevoir une tension positive à l'anode (≥ 0,7 V) et négative à la cathode. Si inversée (positive à cathode, négative à anode), le courant est bloqué. Cette « directivité » permet à une diode de modifier une onde AC en bloquant ou laissant passer des portions.
Limitation par diode
Un limiteur place une diode entre une source AC et un appareil. Il limite l'amplitude de la tension AC. Exemple : un appareil supporte ±4,3 V mais l'onde AC fait ±5 V. Le limiteur « coupe » (clip) l'onde à ±4,3 V en l'aplatissant à ces seuils. Souvent utilisé comme protection contre pics, surtensions ou décharges électrostatiques.
Clampage par diode
Le clampage utilise une diode pour créer une tension DC à partir d'une onde AC. Normalement, une onde 5 V AC a des pics ±5 V « centrés » sur 0 V. Avec un clamp à diode positive, l'onde entière est décalée vers un niveau supérieur. Exemple : centre à 4,3 V au lieu de 0 V. L'onde garde son amplitude ±5 V, mais le pic positif est à 9,3 V et le négatif à -0,7 V. L'onde se comporte pareil, mais « chevauche » maintenant un niveau constant 4,3 V agissant comme une tension DC.