Dioda adalah salah satu komponen penting dalam dunia elektronika yang memiliki peran utama dalam mengatur aliran arus listrik. Dalam artikel ini, kita akan menjelaskan berbagai aspek tentang dioda, termasuk fungsinya, jenis-jenis yang ada, dan karakteristik unik yang dimilikinya. Dioda merupakan komponen aktif yang sering ditemukan pada berbagai perangkat elektronik. Benda tersebut dibuat dari bahan semikonduktor, serta berfungsi untuk menyearahkan sekaligus sebagai penghambat arus listrik.
Dioda sendiri umumnya tersusun dari dua komponen pembentuk. Yakni dua buah kutub elektroda yang saling belawanan. Hal ini karena masing-masing terminalnya memiliki muatan yang bersifat positif dan negatif. Mungkin Anda akan menemukan banyak sekali macam atau jenis dan ukuran dioda. Dioda tersebut memiliki kelebihan, kekurangan, serta cara kerja dan fungsinya masing-masing. Pengguna bisa memilih jenis dioda yang akan digunakan sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan.
1. Pengenalan ke Dioda
Dioda adalah suatu komponen elektronika yang memiliki dua terminal yang memungkinkannya untuk mengalirkan arus listrik hanya dalam satu arah tertentu. Ini berarti arus hanya akan mengalir dari terminal positif ke terminal negatif, dan sebaliknya, arus tidak akan mengalir dari terminal negatif ke terminal positif.
Umumnya, jenis bahan yang digunakan dalam proses pembuatan dioda yakni bahan silikon, germanium, dan lain sebagainya. Pada dioda, Anda akan menemukan dua buah kutub yang saling berlawanan. Salah satunya adalah kutub bermuatan positif (anoda), kemudian sisi lainnya adalah kutub dengan muatan negatif (katoda).
Dioda dapat digunakan untuk 2 fungsi sekaligus. Misalnya pada satu sisi dapat digunakan sebagai dioda penyearah arus, kemudian sisi lainnya akan digunakan sebagai penghambat arus listrik.
2. Fungsi Utama Dioda
Fungsi utama dioda adalah sebagai penyearah arus. Ini berarti dioda memungkinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah, sehingga dapat mengubah arus AC (arus bolak-balik) menjadi arus DC (arus searah).
Selain itu, dioda juga digunakan dalam berbagai aplikasi lain seperti pengaturan tegangan, deteksi gelombang radio, dan indikator cahaya. Komponen semikonduktor yang memungkinkan aliran arus listrik hanya dalam satu arah. Fungsi dasar dioda adalah sebagai penyearah, mengubah arus AC menjadi arus DC. Selain itu, dioda juga digunakan dalam aplikasi seperti stabilisasi tegangan, detektor sinyal, pengaman arus, dan pemutus sirkuit.
3. Jenis-Jenis Dioda
Meskipun memiliki bentuk sederhana, namun penggunaan dioda sangat populer dalam berbagai rangkaian elektronika. Di pasaran, Anda akan menemukan banyak sekali jenis dioda dengan aneka model, ukuran dan bentuknya.
Dioda Penyearah
Dioda penyearah digunakan untuk mengubah arus AC menjadi arus DC. Ada dua jenis dioda penyearah, yaitu dioda penyearah setengah gelombang dan dioda penyearah gelombang penuh.
Dioda Zener
Jenis dioda selanjutnya ialah dioda zener. Dioda Zener berfungi untuk menstabilkan tegangan. Jenis dioda ini juga dapat digunakan untuk membatasi tegangan dalam level tertentu sehingga rangkaiannya dapat lebih aman. Pada dioda zener terdapat kemampuan membatasi arus yang kecil sehingga komponen tersebut harus menggunakan buffer arus apabila membatasi arus yang besar. Berdasarkan jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa dioda zener mengalami pembiasan mundur atau reverse.
Dioda LED (Light Emitting Diode)
LED adalah contoh dioda yang paling umum kita jumpai hampir di semua tempat. Masyarakat lebih akrab menyapanya sebagai lampu LED ramah lingkungan karena tak mengonsumsi banyak listrik layaknya lampu pijar. Jenis dioda satu ini mampu menghasilkan cahaya ketika dua kutubnya diberikan polaritas. LED juga bisa bekerja sebagaimana mestinya karena memiliki jaringan fosfor. Pada dioda LED, arus yang mengalir memiliki batasan maksimal. Maka dari itu jenis LED bisa kita bedakan dari banyaknya pancaran cahaya yang tercipta.
Dari segi warna, LED bisa kita bagi menjadi beberapa macam yakni kuning, merah, oranye, inframerah, laser dioda, maupun LED biru. LED memiliki beberapa fungsi yaitu sebagai indikator dan mentransmisi sistem opto sensor maupaun remote control, serta juga terdapat dalam rangkaian optical pick up. Berdasarkan jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa LED mengalami pembiasan maju atau forward.
Dioda Schottky
Dioda Schottky memiliki kecepatan beralih yang cepat dan tegangan ambang rendah. Ini umumnya digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan proses switching yang cepat. Arus dioda akan mengalir melalui dan ditahan oleh hambatan internal, yang menyebabkan tegangannya menjadi kecil di terminal dioda.
Dioda Varaktor
Jenis dioda yang terakhir ialah dioda varactor. Dioda varactor memiliki kelebihan yaitu dapat membentuk kapasitas dengan besar tertentu. Besar kapasitas tersebut ditentukan oleh besar tegangan yang masuk. Jenis dioda tersebut membuat kemajuan yang besar dalam sistem penalaan digital sehingga frekuensi transisinya tinggi. Misalnya televisi dan radio. Adapula penalaan digital yang terdapat dalam sistem PPL atau Phase Lock Loop. PPL ialah sistem koreksi oscilator yang dapat menyimpan frekuensi. Setelah itu diolah menjadi sebuah tegangan koreksi dalam oscilator. Berdasarkan jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa dioda varactor mengalami pembiasan mundur atau reverse
4. Karakteristik Penting Dioda
Karakteristik arus–tegangan dari dioda, atau kurva I–V, berhubungan dengan perpindahan dari pembawa melalui yang dinamakan lapisan penipisan atau daerah pengosongan (hole) yang terdapat pada pertemuan p-n di antara semikonduktor. Ketika pertemuan p-n dibuat, elektron pita konduksi dari daerah N menyebar ke daerah P di mana terdapat banyak lubang yang menyebabkan elektron bergabung dan mengisi lubang yang ada, baik lubang dan elektron bebas yang ada lenyap, meninggalkan donor bermuatan positif pada sisi-N dan akseptor bermuatan negatif pada sisi-P. Daerah di sekitar pertemuan p-n menjadi dikosongkan (hole) dari pembawa muatan dan karenanya berlaku sebagai isolator.
Tegangan Ambang (Forward Voltage)
Karakteristik dioda yang pertama ialah di bias secara maju. Dioda pada bias maju memiliki penjelasan yaitu upaya untuk memberikan tegangan luar menuju terminal dioda. Apabila anoda terhubung dengan kutub positif pada baterai serta katoda terhubung dengan kutub negatif pada baterai maka akan mengakibatkan bias maju atau forward bias. Jenis kegiatan anoda yang mengalir kekatoda ini memiliki kesamaan dengan rangkaian tertutup. Apabila tegangan yang diberikan berbeda dan nilai arusnya positif maka bias tersebut akan teraliri arus.
Arus Terbalik (Reverse Current)
Karakteristik dioda selanjutnya ialah di bias secara mundur. Dalam bias mundur, anoda dihubungkan dengan kutub negatif dan katoda dihubungan dengan kutub positif. Dengan begitu jumlah arus yang mengalir pada rangkaian bias mundur akan lebih kecil. Pada bias mundur dioda, terdapat arus maju yang dihubungkan dengan baterai yang memiliki tegangan tidak terlalu besar dan signifikan karena tidak mengalami peningkatan. Ketika terjadi proses reserve, dioda tidak bisa menghantarkan listrik karena nilai hambatannya besar. Dioda ini juga dianjurkan untuk tidak memiliki besar tegangan dan arus yang melebihi batas.
5. Penerapan Dioda dalam Elektronika
Dioda sebagai jenis komponen semikonduktor banyak digunakan pada rangkaian elektronika daya di rumah tangga maupun industri. Komponennya terdiri dari dua terminal yaitu anode dengan kutub positif, dan katode dengan kutub negatif. Fungsi dioda pada rangkaian elektronika daya ialah untuk penyaklaran. Perannya ialah untuk membiarkan arus listrik mengalir hanya dengan satu arah saja
Penyearah Gelombang Penuh
Dioda penyearah gelombang penuh digunakan dalam rangkaian penyearah gelombang penuh untuk mengubah arus AC menjadi arus DC.
Regulator Tegangan
Dioda Zener digunakan sebagai regulator tegangan dalam berbagai aplikasi elektronika, mempertahankan tegangan tetap pada nilai tertentu.
Indikator Visually Emitting Light
Dioda LED digunakan sebagai indikator cahaya dalam berbagai perangkat elektronik dan aplikasi pencahayaan.
Detektor Gelombang Radio
Dioda detektor digunakan dalam penerima gelombang radio untuk mendeteksi sinyal dan mengubahnya menjadi sinyal audio.
6. Pentingnya Karakteristik dalam Pemilihan Dioda
Pemilihan dioda yang tepat untuk aplikasi tertentu sangat penting. Karakteristik seperti tegangan ambang, kecepatan beralih, dan arus terbalik harus diperhatikan untuk memastikan kinerja yang optimal. Memilih dioda yang tepat melibatkan mempertimbangkan kebutuhan aplikasi, termasuk tegangan, arus, dan karakteristik khusus lainnya.
7. Kesimpulan
Dioda adalah komponen penting dalam elektronika dengan berbagai fungsi dan jenis. Memahami karakteristik masing-masing jenis dioda sangatlah penting dalam memilih dan menggunakan dioda dengan efektif. Nah, itulah penjelasan mengenai Dioda, semoga bermanfaat dan selamat berkarya!
PT. Karya Merapi Teknologi
Follow sosial media kami dan ambil bagian dalam berkarya untuk negeri!
Instagram: https://www.instagram.com/kmtek.indonesia
Facebook: https://www.facebook.com/kmtech.id
Linkedin: https://www.linkedin.com/company/kmtek
Sumber:
Comments