Jumat, 22 Oktober 2010

DIODA

Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga komponen turunan lainnya yang unik.




Dioda
Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.
Gambar 1 : Simbol dan struktur dioda
Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.
Gambar 2 : dioda dengan bias maju
Sebalikya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.
Gambar 3 : dioda dengan bias negatif
Tentu jawabanya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baikhole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.
Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor. Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0.7 volt. Kira-kira 0.2 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat dari bahan Germanium.
Gambar 4 : grafik arus dioda
Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk di lapisan deplesi.
Zener
Sebuah dioda biasanya dianggap sebagai alat yang menyalurkan listrik ke satu arah, namun Dioda Zener dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas "tegangan rusak" (breakdown voltage) atau "tegangan Zener".
Dioda yang biasa tidak akan mengijinkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik (reverse-biased) di bawah tegangan rusaknya. Jika melampaui batas tegangan rusaknya, dioda biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas. Namun proses ini adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Dalam kasus pencatuan-maju (sesuai dengan arah gambar panah), dioda ini akan memberikan tegangan jatuh (drop voltage) sekitar 0.6 Volt yang biasa untuk dioda silikon. Tegangan jatuh ini tergantung dari jenis dioda yang dipakai.
Sebuah dioda Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan dioda biasa, kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tengangan rusak yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah dioda Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi material tipe-n. Sebuah dioda zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku rusak yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan zener. Sebagai contoh, sebuah diode zener 3.2 Volt akan menunjukan tegangan jatuh pada 3.2 Volt jika diberi catu-balik. Namun, karena arusnya tidak terbatasi, sehingga dioda zener biasanya digunakan untuk membangkitkan tegangan referensi, atau untuk menstabilisasi tegangan untuk aplikasi-aplikasi arus kecil.
Tegangan rusaknya dapat dikontrol secara tepat dalam proses doping. Toleransi dalam 0.05% bisa dicapai walaupun toleransi yang paling biasa adalah 5% dan 10%.
Efek ini ditemukan oleh seorang fisikawan Amerika, Clarence Melvin Zener.
Mekanisme lainnya yang menghasilkan efek yang sama adalah efek avalanche, seperti di dalam dioda avalanche. Kedua tipe dioda ini sebenarnya dibentuk melalui proses yang sama dan kedua efek sebenarnya terjadi di kedua tipe dioda ini. Dalam dioda silikon, sampai dengan 5.6 Volt, efek zener adalah efek utama dan efek ini menunjukan koefisiensi temperatur yang negatif. Di atas 5.6 Volt, efek avalanche menjadi efek utama dan juga menunjukan sifat koefisien temperatur positif.
Dalam dioda zener 5.6 Volt, kedua efek tersebut muncul bersamaan dan kedua koefisien temperatur membatalkan satu sama lainnya. Sehingga, dioda 5.6 Volt menjadi pilihan utama di aplikasi temperatur yang sensitif.
Teknik-teknik manufaktur yang modern telah memungkinkan untuk membuat dioda-dioda yang memiliki tegangan jauh lebih rendah dari 5.6 Volt dengan koefisien temperatur yang sangat kecil. Namun dengan munculnya pemakai tegangan tinggi, koefisien temperatur muncul dengan singkat pula. Sebuah dioda untuk 75 Volt memiliki koefisien panas yang 10 kali lipatnya koefisien sebuah dioda 12 Volt.
Semua dioda di atas, tidak perduli berapapun tenganan rusaknya, biasanya dijual dinamakan dioda Zener.


Gambar 5 : Simbol Zener
Ini adalah karakteristik zener yang unik. Jika dioda bekerja pada bias maju maka zener biasanya berguna pada bias negatif (reverse bias).
LED
LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.
Gambar 6 : Simbol LED
Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.
Aplikasi
Dioda banyak diaplikasikan pada rangkaian penyerah arus (rectifier) power suplai atau konverter AC ke DC. Dipasar banyak ditemukan dioda seperti 1N4001, 1N4007 dan lain-lain. Masing-masing tipe berbeda tergantung dari arus maksimum dan juga tegangan breakdwon-nya. Zener banyak digunakan untuk aplikasi regulator tegangan (voltage regulator). Zener yang ada dipasaran tentu saja banyak jenisnya tergantung dari tegangan breakdwon-nya. Di dalam datasheet biasanya spesifikasi ini disebut Vz (zener voltage) lengkap dengan toleransinya, dan juga kemampuan dissipasi daya.
Gambar 7 : LED array
LED sering dipakai sebagai indikator yang masing-masing warna bisa memiliki arti yang berbeda. Menyala, padam dan berkedip juga bisa berarti lain. LED dalam bentuk susunan (array) bisa menjadi display yang besar. Dikenal juga LED dalam bentuk 7segment atau ada juga yang 14 segment. Biasanya digunakan untuk menampilkan angka numerik dan alphabet.

Menguji Dioda
Komponen ini memiliki sepasang kaki yang mana masing-masing berkutub negatif dan positif. Oleh karena itu dalam menguji nanti hendaknya dilakukan dengan benar dan cermat. Tujuan pengujian alat ini adalah untuk mengetahui tingkat kerusakan akibat beberapa hal . Pada dioda yang pernah dipakai dalam suatu rangkaian biasanya disebabkan besarnya tekanan arus sehingga tidak mampu ditahan dan diubah menjadi DC.
Cara pengujian:
a. Saklar diputar pada posisi Ohmmeter, 1x dan Kalibrasi. 
b. Hubungkan colok (-) dengan kaki negatif (anoda) dan colok (+) dengan kaki positif (katoda). 
c. Kemudian pindahkan pencolok (-) pada kaki anoda dan colok (+) pada kaki katoda. Bila jarum bergerak berarti dioda tersebut rusak. Jika sebaliknya (tak bergerak) maka dioda dalam keadaan baik.

Cara Membaca Kode Dioda Zener
Banyak teknisi yang bingung tentang cara untuk benar-benar membaca kode dioda zener. Ada banyak jenis nomor kode yang ditunjukkan pada tubuh itu. Tampilan dan bentuk sebuah dioda zener keliru sometimescan menjadi sinyal normal dioda. Untuk membedakan itu, adalah dengan melihat codenumber pada tubuh itu-apakah itu normal atau dioda zener dioda. Terima kasih kepada produsen di mana papan utama mereka yang tercetak dengan kata 'ZD' yang dimaksud dioda zener dan 'D' berarti sebuah dioda.

Namun, dari saya mengalami beberapa printed circuit board yang menandai dari 'D' juga dapat mewakili dioda zener. Ini akan menyesatkan seorang teknisi ke percaya sebuah dioda zener dioda sebenarnya. Kita sebagai seorang teknisi atau insinyur harus tahu atau sensitif tentang tanda. Satu-satunya cara untuk mengetahuinya adalah dengan mengacu nomor kode yang tercetak pada komponen tubuh dari sebuah buku data semikonduktor. Tanpa buku data sangat sulit untuk mengetahui yang sebenarnya tegangan dioda zener. Jika Anda tidak memiliki buku data Anda bisa ke mesin pencari google dan ketik kode berikut ini dan berharap Anda dapat menemukan jawaban di sana! Sebuah salah penggantian dioda zener dapat menyebabkan kerusakan peralatan Anda dan kadang-kadang bahkan akan meledakkan peralatan Anda. Waktu dan uang kerugian akibat bahwa kita kurangnya pengetahuan tentang mengidentifikasi kanan tegangan dioda zener. Jika Anda tidak dapat mengidentifikasi kode, jangan khawatir karena newsletter ini di sini untuk membimbing Anda untuk berhasil tentang cara membaca kode dioda zener.

5. 1 = 5. Dioda zener 1Volt

5V1 = 5. Dioda zener 1Volt

12 = 12 Volt dioda zener

12V = 12 Volt dioda zener

BZX85C22 = 22Volt 1 watt dioda zener (lihat EKG PHILIPS PETUNJUK PENGGANTIAN MASTER semikonduktor)

BZY85C22 = 22Volt 1 / 2 watt dioda zener (lihat EKG PHILIPS PETUNJUK PENGGANTIAN MASTER semikonduktor)

Catatan: Ada juga bagian nomor seperti BZVXXXXX di mana Anda harus mencari dari EKG SEMICONDUCTOR BOOK.

1N4746 = 18 Volt 1 watt dioda zener (lihat EKG PHILIPS PETUNJUK PENGGANTIAN MASTER semikonduktor)

6C2 = 6. 2 Volt dioda zener. (Jika Anda melihat kode dioda zener ini ditulis sebagai TOP DARI 6C2 BACAAN UNTUK BOTTOM) Jangan membaca dari bawah ke atas jika tidak, nilai yang anda dapatkan adalah yang 2C6 Anda tidak dapat menemukan data dari buku!

Saya percaya banyak orang akan bertanya bagaimana cara mendapatkan tegangan untuk kode 6C2. Masih merujuk pada buku EKG, Anda harus mencari nomor bagian HZ. Itu berarti bukannya mencari 6C2, cari HZ6C2 dan Anda akan mendapatkan jawabannya! Zener tegangan terendah yang saya temukan adalah 2. 4 volt dan tertinggi adalah 200 Volt 5 watt.

Kesimpulan-Be waspada saat memeriksa nomor bagian dari sebuah dioda zener. Jangan selalu beranggapan bahwa dioda sinyal kecil selalu merupakan dioda zener. Dengan hati-hati mengamati tanda pada papan utama dan membaca dioda zener nomor bagian mengacu pada buku semikonduktor, sebaiknya EKG SEMICONDUCTOR DATA BUKU yang dapat Anda peroleh dari distributor elektronik lokal Anda. Dengan pengetahuan ini dalam pikiran, Anda akan berhasil menemukan tegangan yang tepat dari dioda zener.

yahoo answers dioda zener
dioda zener kan memiliki tegangan bervariasi ada 5v,5.5v,dsb.gimana sih cara mengetahui berapa tegangan pada dioda zener?ditelevisi kan banyak dioda zener,kalau mati aku bingung berapa tegangannya,apa 5 v atau berapa.?tx

answers:
  1. Kalau no serinya kelihatan, cari datasheetnya di datasheetarchive.com. Kl gak kelihatan coba di tes dg memasang resistor 2,2k seri dg zener, lalu diberi tegangan dc. Kaki diode yg bergaris dpt + sedangkan kaki resistor dpt 0. Ukur tegangan pd kaki2 zener pakai voltmeter. Sebaiknya tegangan yg dipakai variable dari 0-24 vdc. Dimulai dari tegangan tes terendah sampai tegangan yg diukur pd zener tdk berubah. Volt yg terukur merupakan tegangan kerja zener.
  2. Biasanya komponen dioda zener itu ada tertera tulisan di bodynya. Utk yg tdk dituliskan langsung tegangannya kamu bisa beli buku "Up to date world's transistors,Diodes,thyristors& IC's 1N...60,000..u"---(equivalent transistor,diode,thyristor/ comparison tables)--................yg byk dijual di pasaran/glodok-JakBar, atau km bisa juga search di internet datasheet tipe zener tsb. Krn dioda zener itu jenis & tipenya ratusan ribu, apalagi kalau khusus buatan pabrik tsb keqnya susah dicari di pasaran, yg hny bs qta lakukan adalah mencari penggantinya dgn voltase dan watt(daya) yg sama dgn aslinya. Utk pengukuran manual hrs ada di PCBnya tdk dpt dilepas dr rangkainnya dan pesawat tv hrs hidupkan. Klu curiga putus coba cabut zenernya lalu ukur dgn ohm/AVO-meter.

    materi referensi:

    emang rada susah klu kita blm/sering mempratekkannya,byk2lah latihan dan bongkar rangkaian elektronik.



Tidak ada komentar:

Poskan Komentar