Dunia elektronika identik dengan nama-nama komponen yang digunakan pada perangkat dan rangkaian elektronik. Salah satu komponennya yaitu Dioda Zener yang memiliki banyak fungsi di dalam sebuah rangkaian atau perangkat elektronika.
Komponen elektro yang satu ini juga tidak kalah pentingnya dengan komponen-komponen yang lainnya. Bahkan pada beberapa rangkaian elektro bisa tidak berfungsi jika Anda tidak menggunakan Dioda Zener di dalamnya.
Pengertian Dioda Zener
Bagi Anda yang belum paham apa sebenarnya Dioda Zener, itu merupakan komponen berbahan semikonduktor yang berguna untuk bekerja pada rangkaian reverse bias. Biasanya jika pada beberapa penggunaan umum, Dioda Zener bermanfaat untuk membuat arus listrik menjadi stabil.
Tentunya Dioda Zener ini sangat berbeda jauh dengan rekan komponen lainnya yang memiliki nama sama yaitu Dioda. Jika komponen Dioda berfungsi untuk membuat arus menjadi searah, tapi Dioda Zener membuat arus menjadi stabil.
Tapi jika Anda perhatikan, pada rangkaian bias maju dan dipasang Dioda Zener, maka fungsinya seperti halnya Dioda pada umumnya, yaitu membuat arus menjadi searah. Oleh sebab itu, penggunaan Dioda Zener umumnya hanya pada rangkaian reverse bias atau balik bias. Sehingga akan mencapai tegangan yang breakdown dan tegangan menjadi referensi.
Karakteristik Dioda Zener
Salah satu karakteristik yang unik pada Dioda Zener adalah akan menyambungkan arus yang berlawanan arah. Syaratnya jika tegangan itu lebih besar dari tegangan tembus sesuai dengan ukuran Dioda Zener.
Nah, perlu Anda ketahui, ada beberapa pilihan tegangan tembus pada Dioda Zener, seperti 5 volt, 6 volt, 9 volt, 12 volt, dan 15 volt, dan seterusnya. Tergantung dari kemampuan pada Dioda Zener itu sendiri, sehingga Dioda Zener itu akan menolak atau mengembalikan arus listrik yang dalam posisi berlawanan.
Hal itu baru bisa terjadi ketika tegangan listrik lebih besar dari batas tembus Dioda Zener. Jika dicatu balik bisa membuat komponen itu menyalurkan arus yang berlawanan dan di bawah tegangan rusaknya. Lalu Dioda Zener akan panas dan menjadi putus jika tegangan berada di atas batasnya.
Cara Kerja dan Fungsi Dioda Zener
Seperti yang sudah Anda pahami bahwa Dioda Zener akan bekerja secara terbalik atau reverse. Tidak seperti pada Dioda biasa yang akan bekerja secara maju dan menyearahkan arus listrik. Jika dipasang layaknya Dioda biasa, maka fungsi Dioda Zener juga akan bekerja seperti Dioda Biasa.
Nilai R harus memenuhi dua syarat berikut:
R harus cukup kecil sehingga arus yang melalui D menahan D dalam kerusakan terbalik. Nilai arus ini diberikan dalam lembar data untuk D. Misalnya, perangkat BZX79C5V6 yang umum, dioda Zener 5,6 V 0,5 W, memiliki arus balik yang disarankan sebesar 5 mA. Jika arus tidak mencukupi melalui D, maka Uout tidak diatur dan kurang dari tegangan rusaknya nominal (ini berbeda dari tabung pengatur tegangan di mana tegangan keluaran lebih tinggi dari nominal dan dapat naik setinggi Uin). Saat menghitung R, penyisihan harus dibuat untuk arus apa pun yang melalui beban eksternal, tidak ditunjukkan dalam diagram ini, yang dihubungkan melintasi Uin.
R harus cukup besar sehingga arus yang melalui D tidak merusak perangkat. Jika arus yang melalui D adalah ID, tegangan tembusnya VB dan disipasi daya maksimumnya Pmax berkorelasi seperti:
Untuk cara kerja Dioda Zener bisa dipahami ketika berada di rangkaian paralel dan rangkaian seri. Berikut ini penjelasannya:
1. Pada Rangkaian Paralel
Jadi, Dioda Zener akan dipasang dengan bentuk paralel dengan jalur di mana arus DC berasal. Sementara itu besar tegangan output sama besarnya dengan besarnya Dioda Zener yang Anda gunakan.
Contohnya, Anda menggunakan Dioda Zener 5V6, maka outputnya adalah 5.6V. Untuk memahami cara kerja yang lebih jelas lagi dilakukan dengan mengubah nilai tegangan input, misalnya dari 10V Anda ubah menjadi 12V atau turun menjadi 8V.
Jika Dioda Zener bekerja tanpa masalah, maka output dari Dioda Zener akan tetap berada di 5.6V. Walaupun Anda mengubah besaran tegangan arus DC dari input. Sehingga bisa dikatakan bahwa seberapa besar apapun besaran input maka besaran output ketika melewati Dioda Zener akan tetap seperti besarnya Dioda Zener tersebut.
Dari cara kerja ini, Anda bisa menyimpulkan bahwa keberadaan dari Dioda Zener akan sangat membantu untuk membuat tegangan yang stabil. Selain itu, juga dimanfaatkan untuk menjadi pembatas level tegangan agar tidak terlalu tinggi.
Biasanya fungsi Dioda Zener apa ditempatkan pada port microcontroller untuk pengaman dari kenaikan tegangan dari port agar tidak merusak IC.
2. Pada Rangkaian Seri
Untuk cara kerja Dioda Zener ketika dalam rangkaian seri akan berbeda jauh dibandingkan pada rangkaian paralel. Jika Anda memasangnya secara seri dengan jalur dari masuknya tegangan DC, maka hasil output juga berbeda dan akan berubah-ubah.
Cara hitungnya adalah mengurangi tegangan input dengan tegangan dari Dioda Zener. Jadi, ketika Dioda Zener yang Anda pakai adalah 5V6 dan tegangan inputnya adalah 10V, maka 10-5.6= 4.4V. Jadi, output yang dihasilkan adalah 4.4V.
Lalu agar bisa lebih tahu cara kerjanya cobalah untuk mengubah tegangan naik sampai 12V atau 8V. Perhatikan maka besaran output yang dihasilkan Dioda Zener akan naik dan turun sesuai perubahan input dengan hitungan arus masuk dikurangi tegangan Dioda Zener.
Nah, dengan cara kerja inilah, kebanyakan Dioda Zener akan difungsikan sebagai sebuah pembantu untuk menstabilkan tegangan. Selain itu, juga digunakan untuk mendeteksi level tegangan yang ada. Bisa juga dari cara kerja rangkaian seri ini untuk pembatas level tegangan dan mengamankan IC dari elektrostatik discharge yang bisa berdampak buruk.
Dioda Zener memang merupakan sebuah komponen elektronika yang memiliki cara kerja unik. Dengan cara kerja itu membuat Dioda Zener sangat bermanfaat untuk menyempurnakan alat-alat elektronika untuk kehidupan sehari-hari.
