Pengertian dan Fungsi Dioda Zener

Baca Cepat Buka

Rekomend.id – Pengertian dan Fungsi Dioda Zener. Dalam dunia elektronika, Dioda Zener merupakan salah satu komponen yang memiliki peran sentral dalam berbagai rangkaian.

Kemampuannya yang khusus membedakannya dari dioda biasa, dan Dioda Zener digunakan dalam berbagai aplikasi penting.

Dalam artikel ini, Rekomend akan membahas mengenai Pengertian dan Fungsi Dioda Zener.

Untuk memahami lebih lanjut tentang Pengertian dan Fungsi Dioda Zener, mari kita telusuri berbagai aspek yang dimilikinya dalam dunia komponen elektronika.

Pengertian Dioda Zener

Dioda Zener adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan atau material semikonduktor. Dioda ini dirancang khusus untuk beroperasi dalam kondisi bias balik (reverse bias).

Dapat dikatakan bahwa karakteristik dan prinsip kerja Dioda Zener sebenarnya tidak terlalu berbeda dengan dioda biasa.

Yang membedakan adalah bahwa Dioda Zener telah dirancang khusus agar dapat mengizinkan aliran arus listrik dengan arah yang berlawanan.

Kemampuan dioda untuk mengizinkan arus listrik mengalir ke arah yang berlawanan ini disebut sebagai fenomena tegangan tembus (breakdown voltage).

Karena kemampuannya untuk bekerja dalam kondisi bias balik, Dioda Zener sering digunakan sebagai pengatur tegangan dan menjaga stabilitas arus listrik.

Fungsi Dioda Zener

Dalam dunia komponen elektronika, Dioda Zener adalah salah satu yang sangat umum digunakan dan dikenal oleh banyak teknisi.

Sebagai contoh, Dioda Zener sering digunakan dalam berbagai perangkat elektronik rumah tangga. Komponen ini biasanya hadir dalam peralatan sehari-hari yang sering kita temui di rumah. Namun, apa sebenarnya fungsi-fungsi dari komponen yang dikenal sebagai Dioda Zener ini?

Fungsi-fungsi dari Dioda Zener antara lain:

Menstabilkan tegangan.
Mengizinkan aliran arus listrik.
Membangkitkan tegangan referensi.
Menjaga tegangan tetap.
Melindungi dari Elektro Statik Discharge (ESD).
Menghasilkan tegangan DC yang stabil.

Di bawah ini akan dijelaskan setiap fungsi Dioda Zener dalam rangkaian elektronika:

Membantu Menstabilkan Tegangan

Pertama-tama, Dioda Zener berperan sebagai penstabil tegangan dan arus listrik dalam rangkaian. Ini terjadi karena Dioda Zener memiliki kemampuan untuk mengontrol arus dan tegangan yang mengalir melaluinya, sehingga tegangan keluarannya dapat disesuaikan dengan voltase yang terdapat pada Dioda Zener tersebut.

Menyalurkan Arus Listrik

Jika sebuah komponen elektronik menerima tegangan yang melebihi batasnya, Dioda Zener akan mengalirkan tegangan tersebut ke arah yang berlawanan (bias balik) sebagai respons.

Pada dioda biasa, jika rangkaian menerima arus yang melebihi kapasitasnya, hal tersebut dapat menyebabkan komponen cepat panas dan rusak. Tetapi, ketika menggunakan dioda zener, situasinya berbeda.

Dioda zener memiliki kemampuan untuk mengalirkan arus listrik berlebihan yang diterimanya, sehingga mencegah kerusakan pada komponen.

Membangkitkan Tegangan Referensi

Fungsi lain dari Dioda Zener adalah mampu menghasilkan tegangan referensi. Dioda Zener memiliki batas toleransi atau tegangan tembus minimum yang harus dicapai.

Ketika tegangan tembus mencapai tingkat yang cukup rendah dan tegangan masukan stabil, hal ini akan menghasilkan tegangan referensi.

Menjaga Tegangan Tetap

Ketika dua dioda zener dipasangkan secara paralel, dioda tersebut akan berperan sebagai regulator shunt. Selain itu, mereka juga dapat membantu rangkaian mendapatkan tegangan yang konstan dan stabil.

Pengaman Electro Static Discharge (ESD)

Dikarenakan kemampuannya dalam bekerja dalam kondisi forward bias, Dioda Zener juga bisa digunakan sebagai perlindungan terhadap Electro Static Discharge (ESD).

Menghasilkan Tegangan DC yang Murni

Selain membatasi sinyal input yang masuk ke dalam rangkaian, Dioda ini juga mampu mengubah arus AC menjadi arus DC.

Di samping itu, arus DC yang masuk juga akan mengalami proses penyaringan (filterisasi). Dalam proses ini, tegangan DC yang dihasilkan dapat menjadi lebih bersih dan murni.

Bentuk dan Simbol Dioda Zener

Di bawah ini adalah gambar dan simbol dari Dioda Zener:

Prinsip Kerja Dioda Zener

Setelah memahami Pengertian dan Fungsi Dioda Zener, Rekomend akan membahas mengenai Prinsip kerja Dioda Zener.

Pada prinsipnya, Dioda Zener akan mengalirkan arus listrik ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melebihi “Tegangan Tembus” atau “Tegangan Zener” dari dioda tersebut.

Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah saja. “Tegangan Tembus” ini juga sering disebut sebagai “Tegangan Zener.”

Untuk memahami Dioda Zener dengan lebih rinci, mari kita perhatikan rangkaian dasar Dioda Zener berikut ini:

Dalam rangkaian di atas, Dioda Zener terpasang dalam kondisi Bias Balik (Reverse Bias), yang merupakan cara umum untuk menghubungkan Dioda Zener.

Pada rangkaian tersebut, tegangan masukan adalah 12V, namun Multimeter menunjukkan bahwa tegangan yang melalui Dioda Zener hanya sebesar 2,8V.

Hal ini mengindikasikan bahwa tegangan akan mengalami penurunan saat melewati Dioda Zener yang terpasang dalam kondisi Bias Balik.

Prinsip Bias Balik (Reverse Bias) adalah kondisi saat Dioda Zener terpasang dalam rangkaian. Sementara itu, fungsi dari Resistor dalam rangkaian tersebut adalah untuk membatasi arus listrik. Untuk menghitung besarnya arus listrik (dalam Ampere), kita dapat menggunakan Hukum Ohm seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

(Vinput – Vzener) / R = I

(12 – 2,8) / 460 = 19,6mA

Jika menggunakan tegangan yang lebih tinggi, misalnya 24V, maka arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut akan menjadi lebih besar:

(24 – 2,8) / 460 = 45mA

Namun, tegangan yang melalui Dioda Zener akan tetap sama, yaitu 2,8V. Oleh karena itu, Dioda Zener merupakan komponen elektronika yang sangat cocok digunakan sebagai regulator tegangan (Voltage Regulator).

Dioda Zener akan memberikan tegangan yang stabil dan sesuai dengan Tegangan Zener-nya terhadap tegangan masukan yang diberikan.

Biasanya, Tegangan Zener dari Dioda Zener yang tersedia di pasar berkisar antara 2V hingga 70V, dengan daya (power) mulai dari 500mW hingga 5W.

Untuk menghitung daya yang dipancarkan oleh Dioda Zener, kita dapat menggunakan rumus:

P = Vz I

Contoh :

P = 2,8 x 19,6
P = 54,9mW

Dioda Zener sering digunakan dalam Voltage Regulator (Pengatur Tegangan) dan sebagai Perlindungan terhadap Kelebihan Tegangan (Over Voltage Protection).

Fungsi Dioda Zener dalam rangkaian-rangkaian tersebut adalah untuk menjaga stabilitas arus dan tegangan.

Baca Juga:

Penutup

Demikian artikel ini, Rekomend.id telah membahas mengenai Pengertian dan Fungsi Dioda Zener.

Dalam rangkaian elektronika, Dioda Zener adalah komponen yang memiliki beragam fungsi penting.

Dioda ini tidak hanya berperan sebagai penstabil tegangan dan arus listrik, tetapi juga sebagai perlindungan terhadap kelebihan tegangan, penghasil tegangan referensi, regulator shunt, dan bahkan sebagai filter untuk menghasilkan tegangan DC yang lebih murni.

Dengan kemampuan uniknya dalam mengontrol aliran arus dalam kondisi bias balik, Dioda Zener menjadi komponen yang sangat berharga dalam berbagai aplikasi elektronika.

Terima kasih telah membaca artikel Pengertian dan Fungsi Dioda Zener ini.