Dioda Zener Adalah ☑️ Berikut Ulasan Lengkap Mengenai Pengertian dan Fungsi Dioda Zener ☑️ Simbol Dioda Zener dan Prinsip Kerjanya ☑️
Tidak diragukan lagi bahwa dioda Zener adalah salah satu komponen elektronika yang paling banyak digunakan.
Karena berbagai aplikasinya seperti rangkaian regulator tegangan, rangkaian switching, dan, rangkaian clipper.
Pada artikel ini, Kelasplc.com akan membahas apa itu dioda Zener, konstruksi, cara kerja, dan aplikasinya. Mari kita mulai dengan mengetahui definisi dioda Zener.
Apa Itu Dioda Zener
Dioda Zener adalah jenis dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor yang dirancang untuk beroperasi dalam mode bias mundur
Bahan semikonduktor adalah bahan yang memiliki konduktivitas antara konduktor (umumnya logam) dan non-konduktor atau isolator (seperti keramik).
Tidak seperti dioda biasa yang rusak pada tegangan yang telah ditentukan, dioda Zener rusak pada tegangan konstan terlepas dari arus yang mengalir melaluinya.
Karakteristik unik inilah yang membuat dioda Zener ideal untuk digunakan dalam aplikasi pengaturan tegangan atau regulator tegangan.
Dioda Zener dinamai oleh Dr. Clarence Zener, yang menemukan efek kerusakan listrik pada tahun 1930.
Simbol Dioda Zener
Dioda Zener terbungkus dalam enkapsulasi kaca kecil. Ini memiliki pita atau gelang seperti resistor di sekitar salah satu ujungnya yang menunjukkan sisi katoda dioda.
Apa alasan simbol ‘Z’ di dioda Zener?
Dioda Zener dinamai sesuai nama ilmuwan Clarence Zener, oleh karena itu simbol ‘Z’ digunakan dengannya.
Tidak seperti dioda biasa, yang hanya menghantarkan arus dalam satu arah, dioda Zener dapat menghantarkan arus ke kedua arah ketika dibias mundur di atas tegangan tertentu yang dikenal sebagai “tegangan Zener”.
Apa Itu Tegangan Zener
Tegangan Zener adalah tegangan di mana dioda Zener mulai menghantarkan arus listrik, dan beroperasi terus menerus dalam mode bias mundur tanpa mengalami kerusakan.
Tegangan ini dapat bervariasi dari 2,4 V hingga sekitar 200 V, bisa sampai 1 kV. Tegangan maksimum untuk perangkat yang dipasang di permukaan (Dioda SMD) adalah sekitar 47 V.
Bagaimana Cara Kerja Dioda Zener
Dioda zener dirancang untuk beroperasi di daerah breakdown. Dalam kondisi bias maju, dioda Zener bekerja seperti dioda normal.
Dalam kondisi bias mundur, arus mulai mengalir melalui dioda jika tegangan balik mencapai tegangan breakdown balik tegangan Zener.
Gambar di atas menunjukkan rangkaian dioda zener yang berfungsi sebagai regulator tegangan, di mana dioda Zener terhubung melintasi beban.
Sebuah resistor seri Rs dihubungkan ke rangkaian. Ini menentukan arus maksimum yang diizinkan mengalir melalui rangkaian.
Misalnya, jika rangkaian dirancang untuk beroperasi pada 5 volt tetapi power supply berfluktuasi antara 4 dan 6 volt, menggunakan dioda Zener dalam rangkaian dapat membantu menstabilkan tegangan.
Dioda Zener yang umum digunakan adalah dari seri BZX55 dan BZX85.
Karakteristik Dioda Zener
Gambar di atas menunjukkan karakteristik V-I dari dioda Zener. Karakteristik maju dari dioda Zener mirip dengan dioda PN junction biasa.
Tetapi dalam kondisi bias mundur, ketika tegangan balik meningkat, arus saturasi balik kecil mengalir melalui dioda karena pembawa minoritas.
Ketika tegangan balik ini mencapai tegangan Zener, arus balik meningkat secara signifikan dan tiba-tiba. Dioda mulai konduksi dengan mempertahankan tegangan terminal secara konstan.
Parameter Umum Dioda Zener
Parameter yang berbeda dari dioda Zener dan nilainya dijelaskan dibawah ini.
- Vz (Tegangan Zener) : 2,4 V – 100 V, dapat mencapai hingga 1 kV, batas perangkat yang dipasang di permukaan (SMD) sekitar 47 V).
- Izmax (Arus maksimum) : 200μA hingga 200A
- Izmin (Arus minimum untuk breakdown) : 5mA dan 10mA.
- Daya : Nilai tipikal adalah 400 mW, 500 mW, 1 W, dan 5 W; untuk diode zener SMD, 200 mW, 350 mW, 500 mW, dan 1 W.
- Toleransi tegangan : 5%
Mengapa Dioda Zener Perlu Didoping Secara Berat
Agar dioda Zener berfungsi dengan baik, itu harus didoping berat. Ini berarti bahwa ada sejumlah besar pengotor yang ada di dalam material.
Pengotor membantu menciptakan daerah penipisan (depletion) di dekat persimpangan, yang memungkinkan arus mengalir lebih mudah.
Doping berat juga memastikan bahwa dioda Zener tetap beroperasi bahkan ketika ada perbedaan potensial yang besar di persimpangan.
Penggunaan Dioda Zener
Berikut dalah penggunaan dioda zener dalam kehidupan sehari hari berikut penjelasannya.
- Regulator tegangan : Ketika dioda Zener dalam bias mundur mencapai tegangan breakdown, tegangan output menjadi konstan. Sehingga dapat digunakan sebagai pengatur tegangan.
- Sebagai elemen referensi : Karena memberikan tegangan output yang konstan, ia dapat digunakan sebagai elemen referensi dalam rangkaian elektronik.
- Sebagai penekan lonjakan : Untuk menekan lonjakan tegangan.
- Rangkaian Clipper : Dioda Zener dapat digunakan dalam rangkaian clipper untuk memotong gelombang sinus input.
Demikian informasi terkait pengertian dioda zener, jenis, cara kerja, penggunaan, kelebihan dan kekurangan serta simbol dioda zener yang bisa tim Kelasplc.com jabarkan. Semoga bisa memberikan wawasan untuk Kamu semuanya.
