Pengertian Dioda: Fungsi, Karakteristik, Jenis dan Aplikasinya

Pernah dengar istilah lampu LED? atau layar LED? Jika anda pernah mendengar atau pernah menggunakan lampu LED, maka sebenarnya anda sedang menggunakan aplikasi dari dioda. Kali ini kita akan membahas lebih lanjut mengenai dioda dan aplikasinya.

Apa Pengertian Dioda?

Contoh Dioda
Sumber gambar: https://www.gadgetronicx.com/diode-tutorial-construction-working-vi-characteristics/

Dioda adalah komponen elektronik yang terdiri dari dua elektroda yaitu anoda dan katoda. Bahan penyusun dioda biasanya adalah bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, atau selenium. Pada jenis dioda tertentu elektroda logam dalam ruang yang diisi dengan gas murni pada tekanan rendah.

Fungsi dan Cara Kerja Dioda

Fungsi utama dioda yang paling banyak kita kenal adalah mengarahkan arus menjadi satu arah (dikenal dengan istilah arah maju dioda), sekaligus dioda akan memblokir arus jika mengalir ke arah yang berlawanan. Sifat dioda sebagai penyearah ini dapat digunakan untuk mengubah arus AC menjadi arus DC. Berikutnya kita akan bahas cara kerja dioda sebagai penyearah.

Struktur Dioda
Sumber gambar: https://www.circuitbasics.com/what-is-a-diode/

Dioda tersusun dari dua bahan semikonduktor tipe-P dan tipe-N. Dua bahan ini akan membentuk lapisan kecil lain di antaranya yang disebut  depletion layer.  Depletion layer terbentuk karena bahan semikonduktor tipe-P memiliki lubang (yang disebabkan kekosongan elektron) dan lapisan tipe-N memiliki elektron berlebih dan keduanya saling mengisi satu sama lain secara terus menerus sehingga menghasilkan resistansi tinggi antara kedua bahan dan resistansi ini akan membentuk semacam tembok di antara kedua bahan tersebut.

Jika Anoda diberikan tegangan positif (+) sementara katoda diberikan tegangan negatif (-) maka depletion layer akan “pecah” sehingga arus akan mengalir. Akan tetapi jika yang terjadi sebaliknya maka depletion layer akan semakin kuat sehingga tidak mungkin arus mengalir pada arah yang sebaliknya. Inilah yang dimaksud dengan fungsi dioda sebagai penyearah.

Baca juga: Transformator (Trafo): Apa Fungsi Dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Jenis Dioda – Karakteristik Dioda

Setelah kita memahami dasar-dasar dioda, penting untuk mengetahui ada berbagai macam jenis dioda yang masing-masing memiliki karaketristik dan aplikasi masing-masing. Kali ini kita akan membahas tiga jenis utama dioda yaitu Dioda Penyearah, Dioda Zener dan Dioda Schottky.

Dioda penyearah dan dioda Schottky adalah jenis dioda yang hampir serupa. Yang membedakan adalah bahwa Dioda Schottky memliki ukuran yang lebih besar dan bekerja lebih efektif pada tegangan yang rendah. Kita akan membahas Dioda Zener secara lebih detil pada bagian selanjutnya.

Dioda Zener

Dioda Zener
Simbol Dioda Zener Sumber gambar: https://circuitglobe.com/zener-diode.html

Dioda Zener pada dasarnya memiliki cara kerja yang sama dengan dioda penyearah biasa, akan tetapi yang membedakan dioda zener adalah kemampuannya untuk membalikkan arus. Dioda biasa akan rusak jika arus yang berlawanan mengalir cukup kuat. Dioda Zener memiliki kemampuan untuk mengalirkan arus berlawanan ini asalkan tegangan yang diberikan melebihi batas tembus tegangan dioda zener atau dikenal dengan istilah Breakdown Voltage.

Simbol Dioda

Simbol Dioda
Sumber gambar: https://components101.com

Selanjutnya, kita akan mengenal simbol dioda yang biasa digunakan dalam rangkaian elektronik pada umumnya. Simbol dari dioda adalah sebuah segitiga yang membentuk seperti anak panah dan sebuah garis di ujung segitiga tersebut. simbol tersebut adalah penggambaran dari fungsi dioda sebagai penyearah. Pada simbol di gambar, bagian sebelum simbol segitiga adalah Anoda dan yang lainnya adalah Katoda.

LED dan Dioda

Salah satu dioda yang paling banyak kita kenal adalah LED atau Light Emitting Diode. Kita akan melihat lebih lanjut mengenai LED dan apa saja perbedaannya dengan dioda biasa.

LED
LED
Sumber gambar: https://learn.adafruit.com/all-about-leds/what-is-an-led

LED adalah salah satu jenis dioda yang terbuat dari germanium arsenide atau germanium phosphide. Germanium arsenide memiliki sifat memancarkan cahaya ketika diberikan energi . Sesuai dengan karakteristik bahannya, LED bekerja pada fenomena elektro-luminansi di mana bahan semikonduktor tersebut memancarkan cahaya ketika ditempatkan di bawah pengaruh medan listrik. LED memiliki tegangan kondisi ON yang lebih tinggi daripada dioda semikonduktor biasa yaitu sekitar 1.2V hingga 3.3 V sementara dioda biasa dapat bekerja dalam tegangan mulai dari 0.7V.

Susunan LED
Susunan LED

Dalam gambar susunan LED tersebut terdapat sebuah elemen yaitu epoxy lens atau lensa epoksi. Lensa epoksi memiliki tiga fungsi utama. Pertama, memungkinkan sebagian besar cahaya keluar dari semikonduktor. Yang kedua, lensa epoksi memfokuskan cahaya, dan terakhir, melindungi semikonduktor LED dari elemen luar seperti air dan kotoran.

Dalam perannya sebagai pencahayaan, LED memiliki banyak keuntungan seperti ukurannya yang lebih kecil, membutuhkan daya yang lebih kecil, tersedia dalam warna yang berbeda, memakan ruang lebih sedikit. Satu-satunya kelemahan dari LED adalah mudah rusak oleh tegangan berlebih atau arus lebih. Sifatnya yang sensitif terhadap tegangan berlebih ini sesuai dengan karakteristiknya sebagai dioda.

Baca juga: Pengertian Programmable Logic Controller (PLC), Fungsi Dan Aplikasinya

Aplikasi Dioda yang Biasa Dijumpai

Kita akan membahas mengenai penerapan dioda dalam beberapa teknologi. Dalam pembahasan ini kita akan melihat peranan dioda baik dioda zener ataupun dioda penyearah biasa sesuai fungsinya masing-masing.

1. Pelindung pada Multimeter

Multimeter
Multimeter

Dioda zener umumnya digunakan dalam multimeter untuk mengontrol pergerakan meteran terhadap kelebihan beban yang tidak disengaja. Multimeter akan dihubungkan secara paralel dengan dioda. Ketika kelebihan beban terjadi di seluruh dioda, sebagian besar arus akan melewati dioda. Dengan demikian, melindungi meteran dari kerusakan.

2. Penyearah Sinyal AC menjadi DC

Penyearah Sinyal
Penyearah Sinyal

Salah satu fungsi dioda adalah mengubah sinyal AC menjadi sinyal DC searah (sinyal audio murni) di radio atau pada catu daya. Pada gambar di atas adalah contoh penyearah setengah gelombang dari sinyal AC menjadi sinyal DC.

3. Sensor Cahaya

Photo Dioda
Photo Dioda

Dioda dapat berfungsi sebagai sensor cahaya. Dioda jenis ini disebut juga dengan photo dioda. Photo dioda adalah sensor cahaya yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Photo dioda dirancang dengan persimpangan terbuka dengan bukaan untuk menerima cahaya yang akan memicu dioda untuk mengalirkan arus.

4. Demodulasi sinyal AM

Dioda dengan kapasitor adalah rangkaian paling sederhana & termurah yang digunakan untuk demodulasi sinyal AM. Sinyal audio yang tersimpan pada sinyal AM akan dideteksi oleh dioda karena hanya memungkinkan setengah siklus sinyal positif.

5. Proteksi pada Rangkaian

Dioda pelindung digunakan dalam rangkaian untuk mencegah aliran arus balik yang dapat menyebabkan kerusakan pada sumber atau komponen di dalam rangkaian.

Dioda juga digunakan untuk perlindungan terhadap polaritas terbalik dalam suatu rangkaian. Polaritas terbalik dari baterai dapat menyebabkan kerusakan pada komponen dalam rangkaian tersebut. Sifat dioda yang mengarahkan aliran arus hanya dalam satu arah digunakan untuk menghentikan aliran arus dalam kasus seperti itu.

Kesimpulan

Jika kita melihat fungsi dioda pada LED saja maka kita sebenarnya sudah merasakan dampak dan manfaatnya dalam keseharian. Akan tetapi dengan melihat berbagai fungsinya terutama dalam kapasitasnya sebagai penyearah maka dapat diketahui bahwa dioda berperan besar dalam menjaga rangkaian listrik yang dirancang dan dioda juga berperan dalam penggunaannya di area pengolahan sinyal elektrik.

Tinggalkan komentar