diode au sélénium
diagnostic &
remplacement
diode au sélénium
diagnostic &
remplacement
Nous vivons à une époque de l'histoire où la quantité d'informations est énorme. Malheureusement, dans certains domaines, la pluralité mène à la confusion et ne fait que rendre l'information elle-même inutile. Pour moi, cela s'applique également aux diodes au sélénium. Ce composant, que l'on retrouve souvent dans les équipements des années 50, 60, etc. est aujourd'hui obsolète, mais surtout, il semble être cancérigène. En soi, le composant est inoffensif, mais lorsqu'il brûle, il génère une fumée toxique et nocive pour la santé. La durée de vie moyenne de ce composant électronique n'est pas très longue et ceux qui sont parvenus jusqu'à nous ne sont guère en bon état de fonctionnement. Electroniquement, il est très inefficace et dissipe beaucoup d'énergie en chaleur... une chaleur qui augmente progressivement au fur et à mesure qu'il se dégrade jusqu'à ce que la température le fasse fumer et brûler. En ce qui concerne le sélénium, j'ai cherché à en savoir plus mais, comme je l'ai déjà dit, j'ai trouvé des informations contradictoires et j'ai même vu qu'il était utilisé dans certaines thérapies de cellules cancéreuses. Il est clair que la simplification de l'information peut nous amener à considérer les éléments comme appartenant à un seul ensemble et, par conséquent, nous attribuons à tort des caractéristiques, négatives et positives, à des éléments très différents. Dans les diodes en question, je pense que le sélénium est présent sous forme d'"oxyde" et qu'il est donc chimiquement différent du sélénium pur. Je ne m'étendrai donc pas sur un sujet que je n'ai pas encore étudié en profondeur et je préfère, compte tenu du faible coût et de l'inutilité du composant lui-même, le remplacer par des composants en silicium qui sont sans aucun doute plus sûrs et plus efficaces. Le sélénium a été découvert en 1817 par Jakob Berzelius et, en 1920, des scientifiques allemands ont découvert qu'en superposant des couches de feuilles de sélénium avec des feuilles d'un autre métal, le courant pouvait circuler à travers les couches dans une seule direction. C'est ainsi que des diodes ont été fabriquées en recouvrant des feuilles d'aluminium ou d'acier d'une fine couche de sélénium. À l'époque, il était ainsi possible de transformer le courant alternatif en courant continu sans avoir recours à une valve de redressement... et d'économiser ainsi beaucoup d'argent.
Réduction des coûts, moins d'encombrement, absence de prise et donc économie d'un autre composant, chute de tension des 25-30 volts d'une valve aux 5-10 volts de la diode au sélénium... c'est ainsi que cette diode s'est retrouvée partout : radios, TV, amplificateurs, tableaux électriques, etc. etc.
Dans les années 1960, les premières diodes au silicium sont apparues et le sélénium a été classé comme toxique et cancérigène (voir le lien de l'EPA). De plus, il était évident qu'en "vieillissant", ces diodes détérioraient leurs paramètres de fonctionnement en abaissant, même de manière significative, la tension de sortie. Cette anomalie rendait les dispositifs incapables de fonctionner avec les tensions de polarisation calculées par le concepteur.
Pour toutes ces raisons, même si l'équipement en question fonctionne encore correctement, il est conseillé de remplacer ces diodes ; d'autant plus si l'on restaure un vieil équipement qui n'a pas été utilisé depuis longtemps.

Remplacement
Le remplacement par une diode au silicium doit être effectué correctement et plusieurs aspects doivent être pris en compte.
Les diodes modernes ont un courant de crête extrêmement élevé et, lorsqu'elles sont connectées à un condensateur de filtrage qui, lorsqu'il est déchargé, se comporte comme un court-circuit, elles délivrent un courant très important qui peut, dans certains cas, causer des dommages. En outre, les diodes au silicium, en dissipant moins de courant, ont une tension plus élevée à leur sortie et peuvent donc altérer les tensions de polarisation d'autres composants. Il est donc nécessaire de placer une résistance en série avec la nouvelle diode dans le double but de limiter le courant d'appel et de dissiper la tension excédentaire pour la ramener aux valeurs de conception. Les anciennes diodes au sélénium, ainsi que les valves de redressement, amortissaient indépendamment les pics de courant et ne sollicitaient donc pas tous les composants connectés en aval.
Le courant alternatif, qu'il s'agisse de 220 volts provenant du secteur ou de la sortie d'un transformateur (12, 24, etc.), lorsqu'il est redressé et mis à niveau à l'aide d'un condensateur approprié, est plus élevé d'un facteur de 1,414.

Par exemple, un courant alternatif redressé de 220 V deviendra 220×1,414 = 311 volts ; de même, un courant alternatif de 24 V deviendra 24×1,414 = 34 volts. Cela s'explique par le fait que le condensateur essaie d'égaliser la tension sur les crêtes qui sont créées ( Vrms ), et la tension continue résultante sera plus élevée que sa contrepartie en courant alternatif. C'est le cas des diodes au silicium et au sélénium. Ces dernières génèrent cependant, comme nous l'avons dit, une chute de tension de 5 à 15 volts supérieure à celle de la diode au silicium.
Pour calculer correctement la résistance à mettre en série, il faut connaître la quantité de courant absorbée par le circuit ; si, par exemple, nous supposons que nous voulons abaisser la tension de 10 volts et mesurer une absorption de 50 mA, nous pouvons calculer la valeur de la résistance à l'aide de la loi d'Ohm : 10V / 0,050A = 200Ω.

La résistance que nous avons insérée en série, afin de dissiper ces 10 volts, produira de la chaleur ; il faudra donc calculer le dimensionnement correct de la résistance en watts. Nous pourrions alors utiliser la formule pour calculer la puissance : P=V^2/R

... dans notre cas 10^2/200 = 0,5 watt. Dans ce cas, une résistance de 2 watts doit être choisie avec prudence, car les 0,5 watts correspondent à la puissance dissipée et une résistance de 0,5 watt s'épuiserait immédiatement, tandis qu'une résistance de 1 watt s'échaufferait probablement trop. Par conséquent, après avoir calculé la puissance, il est préférable de doubler ou de quadrupler la valeur afin de choisir une résistance appropriée.
Quelle diode ?
Les diodes au silicium ne sont évidemment pas toutes identiques. Quel type de diode utiliser ? La réponse à cette question passe clairement par l'analyse du circuit dans lequel on va l'insérer, et s'il est vrai que n'importe quelle diode que l'on va utiliser fera son travail, il est également vrai qu'en utilisant la plus appropriée, on obtiendra un meilleur résultat. Pour donner un exemple, dans le domaine audio, il est particulièrement important que les diodes insérées ne génèrent pas de bruit qui se répercuterait inexorablement sur le signal amplifié, en générant du sifflement. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser des diodes rapides, schottky par exemple, qui génèreront moins de problèmes. D'ailleurs, si les filtres qui suivent la partie redressement de tension sont bien conçus, il est relativement indifférent de savoir quel type de diode sera utilisé car le bruit sera filtré. Cependant, il me semble utile de préciser que la diode peut être une source de bruit et donc un élément à prendre en compte en cas de problème.
Dans mes tests, j'ai pu vérifier que dans certains amplificateurs, l'installation d'un pont de diodes classique augmentait le bourdonnement alternatif et que le bruit des diodes était audible et gênant. J'ai donc conçu un pont très simple construit avec des diodes appropriées, des condensateurs en parallèle avec elles pour les atténuer davantage, et de petites astuces utiles. Je posterai bientôt ce petit projet dans la section électronique, qui pourrait être utile à beaucoup !