Diode Zener (stabilisation d'une tension)

Une diode Zener sert habituellement à stabiliser une tension.

Le montage le plus simple pour comprendre son utilisation : une Zener et une résistance.

Alimentons une résistance R1 suivie d'une diode Zener D1 (dont la tension Zener vaut 4V) avec une tension fluctuante (ici entre 11.7V et 4.3V, construite en trois morceaux Va, Vb et Vc) : 

*
Va 1 0 sin(8 0.4 50 0 0 -123)
Vb 2 1 sin(0 1 37)
Vc 3 2 sin(0 2.3 23 0 0 30)
R1 3 4 100
D1 0 4 Z4V
.model Z4V D(Ron=0 Roff=1Meg Vfwd=0.6 Vrev=4)
.tran 1ms 0.3s
.end
* Tracer V(3) V(4) et V(3)-V(4) (autrement dit V(R1))

On constate que la tension d'entrée V(3) (courbe verte) se répartit en un morceau variable V(R1) aux bornes de la résistance (courbe rouge) et un morceau constant V(4) aux bornes de la Zener (ligne bleue).

Que s'est-il passé ? La tension appliquée est toujours supérieure à la tension Zener (8 - 3.7 = 4.3 > 4V). Ainsi, il y a toujours un courant à travers la résistance R1 qui permet de polariser la diode en sens inverse. La diode D1 stabilise donc la tension à ses bornes à sa tension Zener de 4V, et la résistance récupère le reste de la tension.

Ainsi, on a obtenu une tension stable malgré une tension d'entrée variable.

Cela n'est plus tout à fait le cas :