Pengertian Dan Prinsip Kerja Dioda Zener


Pengertian Dan Prinsip Kerja Dioda Zener – Sebagian besar dari anda tentunya sudah pernah mendengar apa itu dioda zener, atau bahkan sudah tahu bagaimana bentuk jenis dioda ini. Dioda zener sendiri merupakan salah satu komponen yang memiliki peran penting dalam suatu rangkaian elektronika.

Fungsi Dioda Zener



Komponen elektronika ini bisa dibuat dari bahan dasar semikonduktor. Penasaran ingin tahu lebih jelas lagi? Mari langsung saja simak pembahasan selengkapnya mengenai dioda zener di bawah ini.

Pengertian Dioda Zener

Pengertian Dioda Zener

Zener diode atau dioda zener adalah salah satu komponen elektronika yang dibuat dari bahan semikonduktor. Dioda ini sudah dirancang secara khusus sehingga bisa beroperasi pada rangkaian reverse bias (bias balik).

Pada umumnya dioda zener digunakan untuk menstabilkan arus listrik, karena bisa membuat arus listrik bisa selalu dalam keadaan stabil. Bahkan alat ini juga cukup mudah sehingga banyak digunakan oleh masyarakat, dan hampir setiap rumah sudah pasti memiliki dioda ini,

Ketika dipasangkan pada suatu rangkaian forward bias (bias maju), komponen dioda zener akan memiliki fungsi dan karakteristik sebagaimana jenis dioda normal pada umumnya. Efek dioda jenis ini pertama kali ditemukan pada tahun 1934 oleh seorang fisikawan asal Amerika yang bernaman Clarence Melvin Zener. Hal inilah yang juga menjadi alasan mengapa komponen ini dinamakan dengan dioda zener karena diambil dari nama penemunya.



Baca juga: Jenis Jenis Dioda Lengkap

Karakteristik Dioda Zener

Karakteristik Dioda Zener

Karakteristik yang dimiliki oleh dioda zener adalah sebagai penyalur tenaga listrik yang berlawanan arah jika menerima tegangan yang lebih besar dibandingkan tegangan tembus atau zener sesuai dengan ukuran zener tersebut. Besarnya tegangan tembus ini sangat beragam, seperti misalnya 6 volt, 9 volt, dan lainnya. Hal ini tergantung pada tulisan yang tercantum pada komponen dioda itu sendiri.

Disamping itu, karakterisik dioda zener tentu berbeda dengan dioda biasa yang hanya bisa menyalurkan arus listrik menuju satu arah saja. Inilah perbedaan yang bisa kita lihat dengan jelas antara dioda zener dengan dioda biasa. Jika dicatu balik, maka dioda ini bisa mengalirkan arus listrik berlawanan (reverse-biased) di bawah tegangan rusaknya.

Selanjutnya dioda zener akan mengalami panas dan kemudian menjadi putus (rusak) jika menerima tegangan dalam jumlah yang lebih  besar dari tegangan aslinya. Jika dilakukan melebihi batas kemampuannya, maka proses seperti ini disebut dengan reversible.

Pada kasus catu maju, dioda ini bisa memberikan tegangan jatuh (drop voltage) kurang lebih sekitar 0,6 volt yang biasa digunakan pada dioda silikon. Jadi untuk besar kecilnya tegangan jatuh sangat dipengaruhi oleh dioda zener yang digunakan pada rangkaian elektronika itu sendiri.

Fungsi Dioda Zener

Fungsi Dioda Zener



Pada umumnya dioda zener banyak digunakan pada Over Voltage (perlindungan pada kelebihan tegangan) dan juga Voltage Regulator (sebagai pengatur tegangan). Pada rangkaian-rangkaian seperti ini dioda zener memiliki fungsi utama untuk menstabilkan arus dan tegangan.

Selain itu, sebenarnya masih ada banyak sekali fungsi dioda zener yang lainnya seperti:

  • Sebagai pendeteksi tegangan yang tertentu
  • Sebagai pembatas sinyal input
  • Sebagai pengaman ESD (Electro Static Discharge)

Rumus Dioda Zener

rumus dioda zener

Keterangan:

  • Is = Besarnya arus yang mengalir
  • Vs = Sumber tegangan
  • Vz = Tegangan dioda zener
  • Rs = Tegangan resistor

Prinsip Kerja Dioda Zener

Seperti yang sudah kami jelaskan diatas bahwa dioda zener mampu menyalurkan arus listrik yang mengalir pada arah berlawanan jika tegangan yang didapat telah melebihi batas “Breakdown Voltage” atau tegangan tembus dioda. Tegangan tembus atau Breakdown Voltage ini juga biasa disebut sebagai tegangan zener.



Nah, untuk memudahkan pemahaman anda mengenai komponen dioda ini, mari langsung saja kita lihat rangkaian dasar dioda zener berikut ini:

Prinsip Kerja Dioda Zener

Pada rangkaian dioda diatas bisa kita lihat dengan jelas bahwa dioda zener sudah dipasang dengan menggunakan prinsip bias balik (reverse bias). Rangkaian ini merupakan cara yang paling umum dalam pemasangan komponen dioda zener.

Pada gambar diatas, tegangan input (masuk) yang didapat adalah 12V namun untuk multimeter yang menujukkan tegangan yang melalui dioda adalah 2,8V. Hal ini berarti tegangan mengalami penurunan ketika melalui komponen dioda zener yang dipasang secara bias balik (reverse bias).

Sementara itu, resistor pada rangkaian tersebut memiliki fungsi sebagai pembatas arus listrik. Untuk melakukan perhitungan pada arus listrik (ampere) tersebut, kita bisa menggunakan hukum Ohm seperti berikut ini:

(Vinput – Vzener) / R = I
(12 – 2,8) /460              = 19,6mA

Apabila menggunakan tegangan yang terlalu tinggi, seperti misalnya 24V. Maka tegangan listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut tentu akan semakin besar:

(24 – 2,8) / 460            = 45mA

Namun untuk tegangan yang melalui komponen dioda zener ini akan menjadi sama, yaitu 2,8V. Maka dari itu, bisa dikatakan bahwa dioda zener merupakan salah satu komponen elektronika yang sangat cocok untuk difungsikan sebagai Voltage Regulator (pengatur tegangan). Jenis dioda yang satu ini akan memberikan tegangan tetap yang sesuai dengan tegangan zenernya sendiri terhadap input (masuk) yang diberikan.

Tegangan dioda zener yang bisa dijumpai dipasaran sangat beragam, mulai dari 2V hingga 70V dengan daya atau power sekitar 500mW hingga mencapai 5W. Adapun rumus yang bisa digunakan untuk melakukan perhitungan daya pada dioda zener adalah sebagai berikut ini:



Leave a Comment