Mengenal Fungsi Dioda Zener sebagai Salah Satu Komponen Elektronika

Ilustrasi komponen elektronika yang menggunakan dioda zener. Foto: Pixabay

Dari berbagai komponen elektronika listrik yang ada, komponen dioda zener termasuk yang penting untuk dipelajari. Dinamakan demikian, karena ditemukan oleh fisikawan asal Amerika bernama Clarence Melvin Zener pada tahun 1934.

Dioda zener sendiri terbuat dari semikonduktor yang dirancang khusus untuk menyalurkan arus listrik ke arah berlawan, jika tegangan yang diberikan melampaui batas breakdown voltage atau tegangan tembus.

Menurut buku Dasar Listrik dan Elektronika karya Ratih Listiyarini, tegangan breakdown pada dioda zener bisa terjadi pada tegangan satuan dan puluhan 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 ditemukan kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas. Lain halnya dengan dioda zener yang sifatnya stabil, sehingga kebanyakan digunakan untuk kestabilan arus listrik.

Agar lebih memahami pengaplikasiannya, berikut ini ulasan tentang fungsi diode zener dalam sebuah rangkaian elektronik.

Ilustrasi dioda zener yang berfungsi untuk menstabilkan arus listrik. Foto: Pixabay

Fungsi Dioda Zener

Dioda berasal dari kata majemuk yang memiliki arti dua elektroda. Dua elektroda yang dimaksud adalah N sebagai katoda yang negatif dan P sebagai anoda yang positif. Prinsip kerja dioda zener sebenarnya tak jauh berbeda dengan dioda normal.

Prof. DR. Zuhal dan Ir. Zhanggischan dalam buku Prinsip Dasar Elektroteknik mengungkapkan, bahwa komponen dioda zener diaplikasikan pada Voltage Regulator (pengatur tegangan) dan Over Voltage Protection (perlindungan terhadap kelebihan tegangan).

Dapat disimpulkan, dioda zener memiliki fungsi utama untuk menstabilkan arus dan tegangan. Selain itu, diode zener juga memiliki fungsi lain pada rangkaian regulator, seperti:

Jenis dioda zener yang diproduksi di pasaran (Vz) sendiri berkisar antara 1,8 sampai 200 volt. Di samping itu, arus dioda Zener (Iz) mempunyai arus minimum (Izk) dan arus maksimum (Izm).

Sebagai informasi tambahan, Izk adalah arus yang dihasilkan dioda zener ketika mulai berkonduksi, sedangkan Izm adalah arus maksimum bagi dioda zener untuk dapat beroperasi.

Ilustrasi dioda zener yang dapat mengalami kerusakan jika melebihi batas ambang spesifikasinya. Foto: Pixabay

Penggunaan Dioda Zener pada Rangkaian Paralel

Merujuk pada buku karangan Muhammad Naim yang berjudul Buku Ajar Teori Dasar Listrik dan Elektronika, 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 mencari 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 dapat diaplikasikan pada dioda zener untuk regulator tegangan shunt. Shunt yang berwujud tegalangan paralel, sedangkan regulator tegangan sebagai sebuah kelas sirkuit yang memberikan tegangan tetap.

Kerusakan yang Dialami Dioda Zener

Setelah memahami fungsi dioda zener pada rangkaian regulator sesungguhnya, penyebab kerusakan komponen elektronik satu ini tetap tidak boleh diabaikan.

Memang benar bahwa dioda zener sudah tepat digunakan pada arus atau tegangan yang besar, karena komponen ini memakai perangkat tambahan transistor dan IC. Namun, perlu diketahui jika tetap ada batasan maksimal penggunaannya.

Pada dasarnya, fungsi dioda zener tidak dapat melewatkan arus listrik yang mengalir di bawah batas ambang spesifikasinya. Prinsip kerja dioda zener menggunakan ambang batas yang diizinkan.

Bila melewati batas, biasanya dioda zener akan menjadi sangat panas dan mengalami kerusakan. Akhirnya, terjadilah fenomena hubungan pendek arus atau tegangan listrik yang disebut dengan short circuit.

Sementara itu, dioda zener yang mengalami kelebihan arus listrik atau di luar batas yang diizinkan (breakdown voltage) akan mengalir berlawanan.

Baca Juga: 8 Fungsi Kapasitor Dalam Komponen Elektronika

(VIO)