Dioda Zener: Pengertian, Karakteristik, dan Fungsinya

Dioda Zener. Foto: wikimedia commons

Salah satu komponen elektronika yang perlu dipelajari adalah dioda zener. Dinamakan demikian karena ditemukan oleh Fisikawan Amerika bernama Clarence Melvin Zener pada tahun 1934.

Dioda biasanya dianggap sebagai alat yang menyalurkan listrik ke satu arah. Namun, dioda zener terbuat dari semikonduktor yang dirancang khusus untuk menyalurkan arus listrik ke arah berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas breakdown voltage atau tegangan tembus

Mengutip buku Teknik Reparasi PC dan Monitor oleh Widodo Budiharto dan Saftian Rahardi, tegangan breakdown pada dioda zener bisa terjadi pada tegangan puluhan dan satuan volt, berbeda dengan dioda biasa yang umumnya baru bisa terjadi pada angka ratusan volt.

Pada kasus dioda biasa, jika tegangan melampaui batas breakdown voltage, komponen akan rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas. Sedangkan dioda zener bersifat stabil sehingga umumnya dipakai untuk kestabilan arus listrik.

Karakteristik Dioda Zener

Dioda Zener. Foto: components101

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, dioda zener memiliki karakteristik dapat mengalirkan arus listrik berlawanan arah jika mendapat tegangan yang lebih besar dari breakdown voltage. Besarnya tegangan tembus bermacam-macam, misalnya 5 volt, 9 volt, dan lain sebagainya.

Apabila dicatu balik, maka dioda zener akan mengalirkan arus listrik berlawanan (reverse bias) di bawah tegangan rusaknya. Dioda ini akan memanas dan kemudian putus apabila mendapat tegangan yang melebihi tegangan aslinya. Jika dilakukan dalam batas kemampuan aslinya, maka proses ini reversible.

Jika diberikan tegangan pada posisi rangkaian forward bias (bias maju), dioda zener akan memberi drop voltage sekitar 0,6 volt seperti pada dioda yang dibuat dari silikon.

Apa Kegunaan Dioda Zener?

Mengutip buku Dasar Teknik Listrik tulisan Dr. Hantje Ponto, DEA., MAP., dioda zener digunakan secara luas dalam rangkaian elektronik.

Komponen ini biasanya diaplikasikan pada Voltage Regulator (pengatur tegangan) dan Over Voltage Protection (perlindungan terhadap kelebihan tegangan) dengan fungsi utama untuk menstabilkan arus dan tegangan.

Fungsi dioda zener yang lain dipakai sebagai tegangan pada level tertentu untuk kemampuan rangkaian. Kemampuan arus dioda zener yang kecil membuat penggunaan dioda zener sebagai penstabil tegangan untuk arus besar diperlukan sebuah buffer arus.

Berapa Volt Dioda Zener?

Prof. DR. Zuhal dan Ir. Zhanggischan dalam buku Prinsip Dasar Elektroteknik menjelaskan, jenis dioda zener yang diproduksi di pasaran (Vz) berkisar antara 1,8 sampai 200 volt. Dioda zener ini juga memiliki kode-kode tertentu, bergantung pada manufaktur pembuatnya.

Di samping itu, arus dioda Zener (Iz) mempunyai arus minimum (Izk) dan arus maksimum (Izm). Izk adalah arus di mana dioda zener mulai berkonduksi, sedangkan Izm adalah arus maksimum bagi dioda zener untuk dapat beroperasi.

Bisakah Dioda Zener Diparalel?

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, dioda zener dapat digunakan pada rangkaian elektronika, baik rangkaian seri maupun rangkaian paralel.

Pada saat disambungkan secara paralel dengan sebuah sumber tegangan yang berubah-ubah sehingga mencatu balik, dioda zener akan berlaku seperti korsleting atau hubungan pendek saat tegangan mencapai breakdown voltage. Hasilnya, tegangan akan dibatasi sampai ke angka yang ada pada badan komponen tersebut.

Konsep serupa juga dipaplikasikan pada dioda zener untuk regulator tegangan shunt. Shunt berarti sambungan paralel, dan regulator tegangan sebagai sebuah kelas sirkuit yang memberikan tegangan tetap.

Apa yang Dimaksud dengan Dioda sebagai Penyearah?

Penyearah gelombang, yang disebut juga dengan rectifier, termasuk bagian dari rangkaian catu power supply. Rectifier berfungsi sebagai komponen yang mengubah sinyal AC (Alternating Current) menjadi DC (Direct Current).

Biasanya, rangkaian rectifier menggunakan dioda sebagai komponen utamanya. Apabila suatu dioda dialiri dengan arus bolak-balik (AC), dioda itu hanya akan melalui setengah gelombang. Sedangkan, setengah gelombang lainnya akan diblokir.

Lebih jelasnya, mengutip buku Dasar Listrik dan Elektronika, dioda penyearah dibentuk dengan cara menyambungkan semi konduktor tipe P dan semikonduktor tipe N.

Saat terjadinya sambungan (junction) P dan N, hole-hole pada bahan P dan elektron-elektron pada bahan N di sekitar sambungan akan berkombinasi.

Akibatnya, hole dan elektron akan saling meniadakan, sehingga pada daerah sekitar sambungan ini kosong dari pembawa muatan dan terbentuk daerah pengosongan (depletion region)

(ERA & ADS)