Finoo.id – Pengertian Dioda Zener & Fungsinya Yang Paling Tepat. Saat ini, industri elektronik modern banyak mengandalkan teknologi semikonduktor yang lebih andal. Dengan menggunakan teknologi semikonduktor, perangkat elektronik dapat dibuat lebih kecil dan memiliki kinerja yang lebih optimal.
Contohnya adalah power supply modern, seperti charger handphone dan laptop, yang menggunakan komponen semikonduktor dalam rangkaian pembatas atau penstabil tegangan. Dalam hal ini, dioda zener adalah salah satu teknologi semikonduktor yang digunakan.
Sekarang, kami akan membahas pengertian dioda zener secara lengkap, prinsip kerjanya, bentuknya, simbolnya, cara mengukurnya, rumusnya, fungsi, dan cara membacanya.
Pengertian Dioda Zener
Dioda zener adalah komponen elektronika yang terbuat dari semikonduktor dan memiliki sifat khusus untuk beroperasi dalam rangkaian reverse bias (bias balik).
Ketika dioda zener dipasang dalam rangkaian forward bias (bias maju), ia akan berperilaku seperti dioda biasa pada umumnya dengan karakteristik dan fungsi yang sama.
Dioda zener ini ditemukan oleh seorang fisikawan Amerika bernama Clarence Melvin Zener pada tahun 1934, sehingga dinamakan dioda zener mengambil nama dari penemunya tersebut.
Apa Saja Fungsi Dioda Zener?
Dalam bidang komponen elektronika, penggunaan dioda zener sudah cukup umum di antara para teknisi. Misalnya, dioda ini sering digunakan dalam berbagai peralatan listrik di rumah tangga. Tentu saja, komponen ini akan ada dalam peralatan sehari-hari yang sering kita temui di rumah. Namun, apa saja fungsi-fungsi dari komponen yang disebut dioda zener ini?
1. Penyaluran Arus
Fungsi pertama dari dioda zener adalah menyalurkan arus listrik dalam arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melebihi kapasitasnya. Jika arus yang melebihi kapasitas tersebut menggunakan dioda biasa, dioda tersebut akan cepat panas dan dapat mengalami kerusakan.
2. Stabilisasi Tegangan
Fungsi lain dari jenis dioda ini adalah untuk menstabilkan tegangan arus dari AC menjadi DC. Dioda zener terdiri dari dua kutub, yaitu positif dan negatif, dan kutub positif dihubungkan ke kutub yang belum rata pada sumber tegangan DC.
Dioda zener sebagai bagian dari rangkaian penstabil tegangan mengatur arus dan tegangan sesuai dengan nilai yang telah ditetapkan melalui voltase yang dimiliki oleh dioda zener.
3. Memberikan Tegangan Tetap
Rangkaian dioda zener dapat berfungsi sebagai regulator atau sambungan paralel dari empat dioda yang dipasangkan secara berpasangan. Setiap dioda yang dipasang dalam rangkaian ini berperan sebagai regulator tegangan dan saling terhubung membentuk sumber tegangan tetap.
4. Menghasilkan Tegangan Referensi
Dengan tegangan dioda zener yang telah ditetapkan, dioda ini dapat menunjukkan tegangan tembus yang melebihi batas dan tidak dapat dikendalikan.
Untuk menjaga agar tegangan jatuh tetap stabil, tegangan tembusnya dikurangi. Keadaan seperti ini dapat menghasilkan tegangan referensi yang digunakan untuk menstabilkan tegangan arus kecil dan berbagai keperluan lainnya.
Prinsip Kerja Dioda Zener
Dalam pemasangan dioda zener, bias balik digunakan seperti pada dioda umumnya. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, dioda zener bekerja dengan menyalurkan tegangan searah jika melebihi batas tertentu.
Tegangan dioda dapat terlihat pada penampilan yang ada di tubuh dioda. Dioda zener umumnya digunakan dalam rangkaian listrik yang melibatkan Pengatur Tegangan (Voltage Regulator) dan Perlindungan Terhadap Kelebihan Tegangan (Over Voltage Protection).
Dalam prinsip kerjanya, dioda zener berfungsi untuk menstabilkan tegangan dan arus listrik.
Dioda zener beroperasi seperti dioda biasa ketika berada dalam mode bias maju, dan memiliki tegangan ambang antara 0,3 hingga 0,7 V.
Namun, ketika dioda terhubung dalam mode bias balik, yang sering digunakan dalam banyak aplikasi, arus kebocoran kecil dapat mengalir.
Ketika tegangan balik meningkat hingga mencapai tegangan tembus yang telah ditentukan (Vz), arus mulai mengalir melalui dioda.
Arus akan meningkat hingga mencapai nilai maksimum yang ditentukan oleh resistor seri, setelah itu akan tetap stabil dan konstan dalam rentang tegangan yang luas.
Gambar Simbol Dioda Zener
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan dioda zener dalam rangkaian elektronika adalah sebagai berikut:
Rumus Dioda Zener
Keterangan:
D = Dioda Zener
RS = Resistor Sumber
VS/VIN = Tegangan Sumber/Input
VOUT = Tegangan Output
IS = Arus Sumber
IZ = Arus Zener
Untuk memastikan kinerja yang baik dalam rangkaian dan pengukuran dioda Zener, kita perlu mengetahui besaran tegangannya. Pengukuran tegangan dioda Zener dapat dilakukan menggunakan rumus yang ada. Rumus dioda Zener digunakan untuk menghitung besar arus listrik, dan Anda dapat menghitungnya dengan menggunakan hukum Ohm seperti berikut:
VInput – Vzener / R = I
Perlu diketahui bahwa dioda Zener yang tersedia di pasaran umumnya memiliki tegangan antara 2 Volt hingga 70 Volt, serta daya yang bervariasi dari 500mW hingga 5W. Untuk menghitung daya dioda Zener ini, digunakan rumus berbeda yaitu:
P = VZener × I
Sebagai contoh, jika Vzener = 2,8 dan arus listrik (I) = 19,6mA:
P = 2,8 × 19,6
P = 54,9 mW
Jenis Rangkaian Dioda Zener dan Cara Kerjanya
Berdasarkan cara pemasangannya, rangkaian dioda zener dibagi menjadi 2 jenis, yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Berikut ini adalah perbedaan antara keduanya:
1. Rangkaian Seri
Pada rangkaian seri, dioda zener dipasang secara berurutan dalam jalur input dari tegangan DC. Pada rangkaian seri, nilai tegangan input sama dengan total tegangan output yang dihasilkan. Sedangkan jumlah arus yang mengalir melalui dioda zener memiliki nilai yang sama.
Untuk menghitung besarnya arus keluar pada rangkaian seri, kita dapat mengurangi nilai tegangan input dengan nilai tegangan dari dioda zener.
2. Rangkaian Paralel
Pada rangkaian paralel, dioda zener disusun secara paralel dalam jalur input arus DC. Pada rangkaian paralel, tegangan keluaran dari rangkaian memiliki nilai yang sama dengan tegangan yang dimiliki oleh dioda zener. Dengan kata lain, meskipun terjadi perubahan pada tegangan input yang masuk ke rangkaian, nilai tegangan output tetap konstan sesuai dengan nilai dioda zener.
Bagaimana Cara Membaca Dioda Zener?
Dioda zener memiliki berbagai jenis dan ukuran yang berbeda. Setiap jenis memiliki kualifikasi yang sesuai dengan kebutuhan. Rentang tegangan yang dimiliki dioda zener mulai dari 2.4 volt hingga 200 volt. Komponen dioda zener juga memiliki daya maksimal sebesar 5 watt.
Untuk memahami lebih lanjut tentang ukuran dioda zener dan nilai-nilainya, kita juga perlu tahu cara membaca kode dioda zener. Kode yang terdapat pada dioda zener bervariasi tergantung pada produsen pembuatnya.
Namun, jika kita memperhatikan dengan teliti, biasanya pada bagian luar komponen dioda terdapat kode yang mencantumkan nilai tegangan kerjanya. Misalnya, jika Anda menemukan dioda dengan kode 5V6, maka dapat disimpulkan bahwa tegangan output dari dioda tersebut adalah 5.6 VDC.
Selain kode tersebut, dioda zener juga memiliki kode-kode tertentu sesuai dengan produsen pembuatnya. Berikut adalah aturan membaca kode dioda zener:
1. Contoh Membaca Dioda Zener dengan Kode 1N
Contoh pembacaan nilai dioda zener yang dimulai dengan kode 1N memiliki aturan sebagai berikut:
1N4728A memiliki nilai 3.3 volt
1N4729A memiliki nilai 3.6 volt
1N4730A memiliki nilai 3.9 volt
1N4731A memiliki nilai 4.3 volt
1N4732A memiliki nilai 4.7 volt
1N4733A memiliki nilai 5.1 volt
1N3734A memiliki nilai 5.6 volt
1N4735A memiliki nilai 6.2 volt, dan seterusnya.
2. Contoh Membaca Dioda Zener dengan Kode MA
Selanjutnya, terdapat dioda zener yang menggunakan kode MA. Berikut adalah cara membaca dioda zener dengan kode MA:
MA1XXX memiliki daya 1 watt
MA2XXX memiliki daya 0,5 watt
MA3XXX memiliki daya 0,3 watt
MA4XXX memiliki daya 0,25 watt
MA5XXX memiliki daya 1/8 watt
Pada dioda dengan kode MA, tiga angka yang terdapat di dalamnya juga menunjukkan nilai tegangan kerjanya. Misalnya:
MA3091, artinya dioda ini memiliki tegangan kerja 9.1 volt
MA2180, artinya dioda ini memiliki tegangan kerja 18.0 volt
MA3100, artinya dioda ini memiliki tegangan kerja 10.0 volt
Baca Juga :
- Pengertian SCR dan Fungsinya Secara Lengkap
- Pengertian PCB dan Jenis-Jenisnya Yang Perlu Diketahui
- Jenis Jenis Resistor : Pengertian, Fungsi, Simbol & Gambar
Penutup
Sebagai penutup artikel finoo.id, dioda Zener adalah komponen elektronik yang berfungsi sebagai pengatur tegangan dalam rangkaian listrik. Prinsip kerjanya yang unik, memungkinkan dioda Zener beroperasi dalam daerah pemecahan balik atau bias balik, menjadikannya alat yang sangat penting dalam dunia elektronika.
Dengan pengetahuan yang tepat, dioda Zener dapat diintegrasikan dalam berbagai aplikasi, mulai dari sumber tegangan referensi hingga sistem proteksi rangkaian. Namun, seperti semua komponen, dioda Zener juga memiliki keterbatasannya.
Oleh karena itu, penggunaannya harus dilakukan dengan pertimbangan dan pemahaman yang matang untuk memastikan efisiensi dan efektivitas dalam penggunaannya. Mengingat pentingnya dioda Zener, pengetahuan dan pemahaman tentang komponen ini menjadi hal yang tak bisa diabaikan bagi siapapun yang berkecimpung di bidang elektronika.
