Dari sekian banyak jenis komponen elektronika, Dioda Zener merupakan salah satu yang sering dipakai dalam sebuah rangkaian kelistrikan. Kalau dilihat dari bentuknya memang mungil, tapi dari segi fungsi dan manfaat sangat luar biasa.
Bagi Anda yang penasaran apa sebenarnya dioda yang satu ini, informasi lengkap mulai dari pengertian hingga cara kerjanya ada disini. Simak sampai tuntas.
Apa itu Dioda Zener
Komponen yang bernama Dioda Zener adalah salah satu jenis dioda terbuat dari semikonduktor, mampu menyalurkan arus ke arah yang berlawanan dari arah sebenarnya jika terjadi kelebihan tegangan pada sebuah rangkaian.
Bahan utama pembuatannya adalah silikon yang menjadikannya bisa mengalirkan arus bolak balik. Oleh karena itulah, keberadaannya jauh lebih penting kalau dibandingkan dioda biasa. Bisa dipakai untuk rangkaian arus searah atau DC dan arus bolak balik atau AC.
Karakteristik Dioda Zener
Kalau bicara soal karakteristik dari dioda ini, memang sangat mudah dikenali dibandingkan dengan dioda lain. Setidaknya ada empat karakter utamanya, yaitu:
Tegangan Tembus Kecil
Dibandingkan dengan dioda jenis lain, Zener memiliki tegangan tembus relatif kecil dan ukurannya bisa diatur melalui proses yang disebut doping. Biasanya batas toleransi dari tegangan tembusnya adalah antara 5 persen sampai 10 persen.
Dipakai Untuk Sirkuit Elektronik
Banyak dipakai pada sebuah sirkuit elektronik untuk melakukan tugasnya sebagai penstabil tegangan, yang mengalir dari arus jenis bolak balik menjadi arus searah.
Bisa Dikolaborasikan dengan Regulator
Penggunaannya juga dapat dikolaborasikan dengan regulator untuk sambungan pada empat buah dioda yang disebut regulator tegangan shunt. Dapat juga dipakai sebagai komponen sumber tegangan tetap pada regulator tegangan biasa.
Ukuran Kecil Berbentuk Kaca Keemasan
Kalau dilihat dari bentuknya berupa tabung kecil berukuran kecil yang terbuat dari kaca khusus, bentuk kacanya keemasan dan terhubung pada kawat khusus di sisi atas dan bawahnya.
Pembacaan Kode Zener
Tersedia berbagai tipe dioda ini yang dijual dipasaran, untuk membedakan satu sama lain perlu diketahui cara membacanya. Contoh 5V6, artinya adalah Dioda Zener tersebut dipakai untuk menstabilkan tegangan jenis output dengan nilai 5,6 VDC.
Jika tulisannya adalah 20V, maka penggunaannya adalah untuk membuat tegangan stabil di nilai 20V.
Fungsi Dioda Zener
Ada empat fungsi utama dari perangkat semikonduktor ini, yang membedakannya dengan komponen elektronik lainnya. Apa saja fungsinya tersebut?
Pembangkit Tegangan Referensi
Dengan kinerja dioda yang memiliki tegangan tembus kecil, sehingga tegangan dapat dikendalikan. Ketika kondisi tersebut berlaku stabil, maka tegangan referensi akan tercipta dan membantu membuat tegangan berbagai jenis arus menjadi lebih stabil dan aman.
Memberi Tegangan Tetap
Pada penggunaan untuk regulator stunt, Dioda Zener berfungsi sebagai pemberi jumlah tegangan yang tetap. Yaitu melalui rangkaian empat dioda yang saling terhubung dan dibuat paralel berpasangan. Kemudian pada setiap dioda ditambahkan regulator tegangan yang akan membuat jumlah tegangan tetap dan stabil.
Penstabil Tegangan
Arus dan tegangan yang bisa mengalir pada sebuah rangkaian, akan terbatas sesuai dengan kapasitas dioda yang digunakan. Ini bisa terlihat dari voltase Zener yang terlihat pada fisik komponen tersebut.
Kutub positif yang ada pada dioda uni akan terhubung pada kutub arus DC yang belum stabil, ketika sudah terhubung maka tinggal menunggu proses stabil di angka yang sudah ditetapkan.
Penyalur Arus
Maksudnya adalah mampu menyalurkan arus listrik dengan arah berlawanan dari arah seharusnya, ketika tegangan yang muncul sudah melebihi batas yang seharusnya. Fungsi inilah yang sangat membedakannya dengan dioda lain, yang akan cepat panas jika arus berlebih dibiarkan mengalir.
Deteksi Tegangan Tertentu
Jika dipakai pada sebuah rangkaian regulator, fungsinya bisa menjadi pendeteksi pada tegangan tertentu. Sehingga ketika tegangan sudah terdeteksi, komponen lain dapat bekerja maksimal untuk memastikan tegangan tidak merusak rangkaian.
Mengamankan ESD
Electro Static Discharge (ESD) membutuhkan pengamanan saat dipakai dalam sebuah rangkaian regulator. Dioda Zener akan mengambil peran tersebut, untuk memastikan arus dan tegangan yang ada tidak mengganggu kinerja ESD.
Manipulasi Sinyal Arus AC
Pada sebuah regulator, ada kalanya perlu penyesuaian tegangan AC menjadi DC, dioda ini akan membantu memanipulasi sinyal AC yang muncul sehingga jumlah tegangan lebih mendekati jumlah tegangan searah atau DC.
Cara Kerja Dioda Zener
cara kerja dari Dioda Zener akan berbeda, tergantung rangkaian listrik yang menggunakannya. Setidaknya ada dua cara kerjanya, yaitu pada rangkaian seri dan rangkaian paralel.
Rangkaian Seri
Pada rangkaian seri pemasangannya sealur dengan rangkaian tersebut, yaitu pada bagian arus masuk tegangan searah atau DC. Ukuran dioda yang dipakai akan disesuaikan dengan tegangan input dan output yang diinginkan.
Sebagai contoh, dioda dengan kapasitas 5V6 dipakai untuk tegangan output 10V maka tegangan output yang dihasilkan bisa mencapai 5,4V. Secara teori, tegangan output yang dihasilkan merupakan pengurangan antara tegangan input dengan kapasitas dioda tersebut.
Rangkaian Paralel
Sedangkan untuk rangkaian listrik paralel, posisi dioda akan berada secara paralel searah arus masuk dari tegangan DC.
Oleh karena itu prinsip kerja Dioda Zener pada rangkaian ini adalah tegangan output yang dihasilkan akan sama dengan kapasitas dioda yang dipakai.
Sebagai contoh, ketika ingin menurunkan tegangan dari 12V menjadi 8V , maka setidaknya diperlukan dioda 5V6 untuk mencapai angka output yang diinginkan. Namun memang perlu perhitungan matang, agar komponen ini dapat berfungsi dengan baik dan pemakaiannya lebih tahan lama.
Cara Memastikan Dioda Zener Masih Berfungsi Baik
Ada kalanya sebuah rangkaian listrik mengalami masalah, sehingga arus yang mengalir terhambat. Bisa jadi salah satu penyebabnya adalah kondisi dioda yang sudah rusak. Untuk memastikannya, dibutuhkan pengukuran agar kondisi dioda diketahui.
Proses pengukurannya dapat dilakukan dengan memakai alat bernama multimeter atau ada juga yang menggunakan AVO meter. Namun harus dipastikan alat tersebut memiliki fitur khusus pengukuran dioda.
Jika alat sudah berfungsi, Anda tinggal menempatkan ujung kabel positif berwarna merah dari alat ke kutub positif dan ujung kabel hitam negatif ke kutub negatif dioda.
Pada kondisi dioda sehat alias masih berfungsi, nilai yang muncul pada motior multimeter akan berubah sesuai kapasitas kutub yang diukur. Namun jika sudah diganti pengukuran kutub menggunakan kabel berbeda, dengan angka yang sama di layar artinya sudah terjadi kerusakan pada dioda tersebut.
Rumus Umum Dioda Zener
Sebelum memilih jenis dan tipe Dioda Zener yang akan dipakai, perlu dilakukan penghitungan kapasitas arus yang bisa mengalir melalui dioda tersebut. Rumus yang dapat dipakai adalah:
Is = (Vs – Vz)/ (Rs)
Penjelasannya adalah:
IS = Jumlah Arus yang dapat mengalir
RS = Jumlah Tegangan Resistor
VS = Nilai Sumber Tegangan
VZ = Besaran Tegangan pada Dioda Zener
Semoga informasi di atas bisa menjadi tambahan wawasan bagi Anda tentang Dioda Zener. Apalagi bagi yang selama ini belum paham pengertian hingga rumus yang bisa dipakai untuk menentukan kapasitasnya.