Macam-Macam Dioda beserta Pengertian dan Cara Kerjanya

Ilustrasi macam-macam dioda beserta pengertian dan cara kerjanya. Sumber: Pixabay/2427999

Dioda adalah komponen bersifat semi konduktor yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Macam-macam dioda di antaranya dioda biasa, zener diode, bridge diode, light emiting diode, dan lainnya.

Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah yang digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Fungsi utama dioda adalah untuk memungkinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah.

Pengertian Dioda

Ilustrasi pengertian dioda. Sumber: Pixabay/Zhuangwei500

Dioda adalah komponen elektronika yang menghantarkan arus listrik ke satu arah saja. Dioda dapat disamakan sebagai fungsi katup yang biasanya digunakan dalam rangkaian listrik untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).

Dikutip dalam buku Elektronik Kelautan: Engine Control Module, Robert M Erwinn (2017:17), pengertian dioda adalah komponen elektronik dua terminal dengan konduktansi asimetris; memiliki rendah (idealnya nol) ketahanan terhadap arus dalam satu arah, dan tinggi (idealnya tak terbatas resistensi yang lain) resistensi yang lain.

Macam-Macam Dioda

Ilustrasi macam-macam dioda. Sumber: Pixabay/E1St0rm

Dalam buku Sistem Mechatronics Engineering di Era Revolusi Industri 4.0, Ikhwan Taufik, S.Pd., M.Eng (2020:3744), macam-macam dioda, yaitu sebagai berikut.

1. Dioda Biasa

Dioda ini merupakan komponen elektronika aktif yang mempunyai polaritas. Artinya, kaki-kakinya mempunyai kutub yang berbeda, yaitu anoda sebagai kaki positif (+) dan katoda sebagai kaki negative (-).

Hal ini jelas berhubungan erat dengan bahan semi konduktor yang digunakan. Sedangkan secara fungsi utamanya, dioda biasa ini bisa digunakan seperti halnya sakelar (switch) dan juga sebagai penyerah arus (rectifier).

2. Bridge Diode

Dioda ini sebenernya merupakan dioda biasa yang dirangkai sebagai penyearah arus gelombang penuh (full wave rectifier) hanya saja sudah diproduksi, seperti sebuah chip atau IC (Intergrated circuit).

3. Dioda Zener

Dioda ini agak sedikit berbeda dan unik daripada prinsip dioda pada umumnya yang berfungsi sebagai penyearah arus pada bias maju (forward bias).

Dengan karakteristiknya yang unik, dioda zener mampu bekerja pada bias mundur (reverse bias). Namun, dengan syarat bahwa tegangan yang diberikan harus melampaui batas tegangan rusaknya (breakdown voltage).

4. Light Emiting Diode (LED)

Dioda jenis ini biasa digunakan sebagai lampu indikator atau penerangan lainnya karena terdapat berbagai pilihan warna sesuai dengan Epoxy Lens atau warna casing yang digunakan pada dioda tersebut.

Untuk membedakan antara kaki anode (+) dan katode (-), biasanya seseorang bisa melihat panjang kedua kaki lampu LED tersebut. Kaki yang panjang sebagai anode (+) dan kaki yang pendek sebagai katode (-).

5. Photo Diode

Dioda ini dikatakan hampir berkebalikan dengan LED. Jika LED akan menghasilkan cahaya tampak saat dialiri arus listrik, sedangkan photo diode akan mengalirkan arus listrik saat diberikan cahaya. Pemasangan photo diode dipasang secara reserve bias.

6. Varactor Diode

Nama lain dari dioda ini adalah dioda variabel kapasitansi atau Varicap Diode. Dioda ini dirancang khusus untuk memiliki sifat kapasitansi pada rangkaian bias balik (reverse bias) seperti pada dioda zener.

Dalam memilih komponen ini, beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu tentang:

7. Dioda Tunnel

Dioda tunnel juga dikenal dengan nama dioda Esaki karena pengembang dioda ini adalah orang Jepang yang bernama Leo Esaki. Selain itu, dioda tunel juga sering disebut dioda terowongan (tunnelling).

Ketika dioda diberi tegangan bias maju dengan nilai yang kecil, arusnya semakin meningkat bersamaan dengan bertambahnya nilai tegangan. Akan tetapi, ketika terus meningkat hingga mencapi tegangan puncak arusnya akan menurun hingga titik arus lembah.

8. Dioda Schottky

Dioda ini sering juga disebut dengan dioda pembawa panas atau Hot Carrier Diode. Dioda ini memiliki tegangan jatuh (drop voltage) yang rendah dibanding dengan dioda jenis lain. Perbedaan utama lainnya adalah penggunaan material untuk persimpangannya.

Dioda schottky menggunakan logam semikonduktor (metal semiconductor junction) untuk persimpangannya. Sedangkan dioda pada umumnya menggunakan semi konduktor untuk persimpangannya.

Cara Kerja Dioda

Ilustrasi cara kerja dioda. Sumber: Pixabay/Tomasz_Mikolajczyk

Dioda bekerja dengan memanfaatkan karakteristik unik dari bahan semi konduktor. Ketika dioda dialiri arus listrik, akan membiarkan arus mengalir jika arahnya sesuai dengan arah simbol dioda.

Jika arah arus bertentangan dengan arah simbol, dioda akan memblokir aliran arus. Untuk dapat memahami bagaimana cara kerja dioda pada rangkaian elektronik, perhatikan 3 situasi peninjauannya berikut.

1. Dioda Diberi Tegangan Nol (Tanpa Tegangan)

Dioda yang diberi tegangan nol tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat, sampai posisi yang tidak begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang.

Hal ini disebabkan karena energi yang diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk menggerakkan elektron menjangkau plate.

2. Dioda Diberi Tegangan Positif (Forward Bias)

Potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic. Pada situasi inilah, arus listrik baru akan terjadi.

Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir sangat bergantung pada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate, akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir.

3. Kondisi Tegangan Negatif (Reverse Bias)

Pemberian tegangan negatif akan membuat ion negatif tertarik ke sisi katoda yang diberi tegangan positif, dan ion positif tertarik ke sisi anoda yang diberi tegangan negatif.

Pergerakan ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

Baca juga: Memahami Fungsi Dioda Bridge dan Cara Kerjanya

Pada dasarnya, macam-macam dioda harus dikenali agar seseorang bisa menggunakannya dengan tepat. Karena, dioda bekerja dengan cara saling mendukung komponen lainnya agar sebuah rangkaian dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. (MRZ)