MODUL 1: KARAKTERISTIK DIODA





MODUL 1

KARAKTERISTIK DIODA

1. Pendahuluan[Kembali]

   Dioda merupakan salah satu komponen semikonduktor yang sangat penting dalam dunia elektronika. Komponen ini bekerja berdasarkan prinsip pertemuan antara semikonduktor tipe-P dan tipe-N yang dikenal sebagai P-N junction. Sifat utama dioda adalah hanya dapat mengalirkan arus pada satu arah, yaitu ketika diberi bias maju, sedangkan pada bias mundur dioda akan menahan arus. Karakteristik tersebut menjadikan dioda banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, terutama pada rangkaian penyearah arus dari AC ke DC. Selain itu, terdapat jenis dioda khusus seperti dioda zener yang berfungsi menjaga kestabilan tegangan pada kondisi bias balik, sehingga sangat bermanfaat dalam sistem regulator tegangan.

    Dalam perkembangan teknologi elektronika, penggunaan dioda sangat berperan dalam merancang berbagai perangkat, terutama pada sistem penyearah arus. Rangkaian penyearah terdiri dari penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh. Penyearah setengah gelombang hanya menggunakan setengah siklus dari sumber AC, sedangkan penyearah gelombang penuh dengan konfigurasi jembatan dioda mampu memanfaatkan kedua siklus gelombang AC sehingga menghasilkan arus DC dengan efisiensi yang lebih baik. Dengan keunggulannya, dioda bridge sebagai full bridge rectifier menjadi pilihan yang ekonomis dan praktis, karena tidak memerlukan trafo khusus dengan center tap serta mampu menghasilkan keluaran arus DC yang lebih stabil


2. Tujuan[Kembali]

  1. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda. 
  2. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda zener.
  3. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier. 


3. Alat dan Bahan[Kembali]

Alat:

1. Electronic Base Station.


2. Electronic Module Kit Dioda, Dioda Zener, Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier.


3. Multimeter.


4. Osiloskop.


5. Kabel Jumper.


Bahan:

1. Resistor


2. Dioda


4. Dasar Teori[Kembali]

    Dioda adalah komponen elektronika aktif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semiondutro jenis N (P-N junction). elektroda yang dihubungkan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut sebagai katoda. kontruksi dan dimbol dioda seperti pada gambar berikut:

(a) kontruksi dioda (b) simbol dioda

    Dioda akan mengalirkan arus maju (kondukdsi) jika diberikan bias maju (forward bias) yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif. sebaliknya, jika diberi bias mundur (reverse bias) maka dioda mempunyai resistansi tinggi. pada dasarna dioda akan mengalami konduksi jika diberikan tegangan maju yang cukup (0,7 untuk dioda berbahan silikon dan 0,2 untuk germanium). setelah mencapai tegangan tersebut, setuap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan arus. 
    Pada saat terjadi forward bias, terjadi perpindahan muatan listrik positif ke bagian  positif dioda yang akan mengisi layer sehingga menekan depletion layer. sedangkan pada reverse bias, muatan positif dan muatan negatif pada daerah P dioda akan ditarik leh sumber. Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.
Gambar 1.2 
 (a) Forward bias (b) Reverse bias

Dioda Zener

    Dioda zener merupakan jenis dioda yag dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).
Gambar 1.3 Simbol dioda zener

    Pada dasarnya, dioda zener akan menyalurkan arus listri ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batastegangan tembusnya. karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yanghanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. sebuah dioda zener yang dipasangkan dalam rangkaian reverse bias akan menjaga agar tegangan outputnya tetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah.

Dioda Sebagai Rectifier

    Dioda sering digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC. ketika dioda dialir oleh sumber AC, ia akan mengalirkan arus selama setangah siklus positir(untuk dioda ideal) dan menahan arus selama setangah siklus negatif, ini menghasilkan arus DC yang berdenyut (pulsating DC).

Half Bridge Rectifier

    Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang, hanya setengah dari gelombang AC yang diteruskan oleh dioda, sehingga menghasilkan arus DC dengan denyutan setengah gelombang. pemyearah setengah gelombang adalah perangkat yang mengubah arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC).
Gambar 1.4 Half Bridge Rectifier

Full Bridge Rectifier

    Dalam rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan jembata dioda , seluruh gelombang AC digunakan dan akan menghasilkan arus DC dengan denyutan penuh.jenis penyearah fase tnggal ini me
nggunakan empat dioda. keempat penyearah individual terhubung dalam configuration bridge atau jembatan loop tertutup untu menghasilkan output yang diinginkan. keuntungan utama dari rangkaian jembatan ini adlah tidak memerlukan trafo khusus yang menggunkan center tap
Gambar 1.5 Full Bridge Rectifier

    Dioda bridge sebagai full bridge rectifier lebih menguntungkan dari segi biaya karena trafo bekerja secara full.

Komentar

Posting Komentar