Jenis-jenis Dioda Lengkap Beserta Fungsi dan Cara Kerjanya

Jenis-jenis Dioda – Jika Anda melihat perangkat elektronik pada zaman dahulu, tentulah Anda mendapati bahwa semua peralatan tersebut berukuran sangat besar. Dikarenakan pada saat itu belum ditemukan komponen elektronik dengan ukuran yang lebih kecil dan canggih seperti sekarang ini.

Perubahan besar dalam industri elekronik terjadi pada tahun 1940-an, dimana pada saat itu baru saja ditemukan komponen transistor. Disitulah awal mula kemajuan sistem elektronik yang komplek berasal. Dengan semakin mengecilnya ukuran komponen elektronika yang masih terus mengecil hingga saat ini.

Salah satu komponen elektronik yang membawa dampak besar pada perubahan ini adalah dioda. Sebuah komponen semikonduktor yang dibuat berkat berkembangnya kemampuan manusia dalam ilmu rekayasa material. Melalui artikel ini, InformaZone.com akan sedikit berbagi megenai jenis-jenis dioda agar pembaca sekalian lebih memahami apa itu dioda dan apa saja kegunaannya. Selamat membaca 🙂

Jenis-jenis Dioda dan Pengertiannya

Perkembangan teknologi pada era modern ini telah membawa pengaruh besar terhadap kemajuan dalam proses pembuatan dioda. Hal ini ditunjukkan dengan semakin banyaknya dioda yang memiliki bentuk dan ukuran yang bermacam-macam. Setiap dioda tersebut memiliki fungsinya masing-masing di dalam sistem elektronik.

Sebelum lebih jauh membahas macam-macam dioda, ada baiknya kita memahami terlebih dahulu apa itu yang dimaksud dengan dioda dan bagaimana cara kerjanya.

Dioda adalah sebuah komponen elektronika semikonduktor yang terdiri dari 1 buah junction atau persambungan P-N, atau juga sering disebut sebagai komponen yang terdiri dari 2 lapisan semikonduktor P (positif) dan N (negatif). Dioda memiliki fungsi untuk menghantarkan arus listrik pada saat bias maju (forward bias) dan menghambat arus listrik pada saat bias balik (reverse bias).

Bias maju atau forward bias terjadi ketika Anoda dioda diberi tegangan positif dan Katoda dioda diberi tegangan negatif. Sebaliknya, jika Anoda diberi tegangan negatif dan katoda diberi tegangan positif, maka akan terjadi bias yang dinamakan bias balik atau reverse bias.

1. Dioda Biasa

Dioda ini adalah yang paling sering kita jumpai di berbagi perangkat elektronik. Simbol dan bentuk dioda dapat Anda lihat pada gambar di atas. Bentuk simbolnya menujukkan karakteristik dioda itu sendiri. Gambar segitiga pada simbol menunjukkan arah aliran arus listrik dan garis lurus menunjukkan bahwa arus listrik dari arah yang berlawanan tidak bisa melewati dioda.

Dioda mempunyai dua terminal, yaitu terminal positif yang disebut anoda dan terminal negatif yang disebut katoda. Pada komponen dioda terdapat sebuah garis yang dibuat agar sesuai dengan simbol dioda dan membantu mengetahui posisi terminal anoda dan katoda. Karena jika posisi kaki dioda terbalik maka piranti elektronik tidak bisa menyala.

a. Sebagai Saklar

Dioda dapat digunakan sebagai saklar, dengan cara mengatur bentuk tegangan luar yang diberikan pada kedua terminal dioda. Seperti yang telah dijelaskan di atas, bahwa saat forward bias dioda akan mengalirkan arus listrik dan saat reverse bias dioda akan memutus aliran listrik. Dimana cara kerja dioda ini mirip dengan fungsi saklar pada umumnya. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.

Pada gambar diatas secara berurutan adalah (a) simbol dioda, (b) karakteristik dioda, (c) karakteristik dioda ideal jika difungsikan sebagai saklar. Sebagaimana yang dapat dilihat pada gambar (c) nilai i_D (arus dioda) bernilai ≠ nol (ON) jika tegangan anoda lebih positif daripada tegangan katoda. Sedangkan i_D akan bernilai 0 (OFF) jika tegangan katoda lebih negatif daripada tegangan tegangan katoda.

b. Sebagai Rectifier (Penyearah)

Selain sebagai switch atau saklar dioda juga memiliki fungsi utama sebagai penyearah arus listrik. Seperti yang telah dijelaskan diatas, jika ada arus yang melewati kutub dengan arah yang salah akan distop sehingga tidak bisa lewat. Karena karakteristik yang unik inilah sehingga dioda dapat dipakai mengubah arus bolak balik (AC) menjadi arus satu arah (DC).

Untuk menyearahkan arus AC menjadi DC secara penuh satu gelaombang maka dibutuhkan 4 buah dioda jika menggunakan transformator non-CT (center tap). Bentuk rangkaian elektronik penyearah satu gelombang penuh (full wave rectifier) dapat Anda lihat pada gambar di atas.

2. Dioda Bridge

Dioda bridge sebenarnya fungsinya tidak jauh berbeda dengan dioda lainnya. Hanya saja dioda ini memiliki kelebihan dalam kemudahan pemakaiaanya. Jika kita ingin membuat penyearah satu gelaombang penuh dibutuhkan 4 buah dioda, maka dengan dioda jauh lebih mudah karena hanya dibutuhkan 1 buah dioda bridge saja.

Hal ini bisa dilakukan karena di dalam dioda bridge sudah berisi 4 buah dioda yang berguna untuk mengubah arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC). Cara kerjanya pun sama seperti rangkaian full wave rectifier dengan 4 dioda. Hanya saja pemasangannya lebih mudah karena sudah tertata rapi, sehingga tidak perlu mengatur susunan dioda satu-persatu.

Bentuk dioda bridge sangat bervariasi mulai dari berbentuk bulat, tipis seperti sisir, dan berbentuk kotak seperti meja. Pada setiap dioda bridge terdapat 4 buah terminal yaitu 2 terminal sebagi input sumber listrik AC dan 2 terminal output DC dengan polaritas positif dan negatif. Untuk lebih jelasnya dapat Anda lihat pada gambar di atas.

3. Dioda Zener

Dioda zener adalah salah satu jenis dioda yang dibuat dengan cara tertentu sehingga bisa bekerja pada rangkaian reverse bias. Karakteristik pada rangkaian bias balik berbeda dengan dioda biasa, namun pada rangkaian bias maju karakteristik dan fungsinya sama seperti dioda biasa.

Dioda zener mampu mengalirkan arus listrik yang arahnya berlawan dengan syarat tegangan yang diberikan harus melampaui batas tegangan rusak (breakdown voltage) dioda. Pada umumnya dioda zener dipasang secara terbalik sesuai prinsip reverse bias dan berfungsi sebagai voltage regulator atau pengatur tegangan.

Sebagai contoh, jika kita memasang dioda zener dengan tegangan 2,8 V pada rangkaian dengan sumber tegangan sebesar 24 V maka ketika melewati dioda zener yang dipasang secara bias balik tegangannya akan turun. Nilai tegangan akan terus sama seperti nilai tegangan dioda.

4. Light Emitting Diode (LED)

Light emitting diode adalah dioda sambungan sambungan semikonduktor P-N yang jika dipasang secara forward bias maka akan mengeluarkan cahaya tampak. Simbol dan bentuk dioda bisa Anda lihat pada gambar di atas. Simbol LED bentuk hampir sama dengan simbol dioda normal, hanya saja terdapat 2 panah sebagai simbol bahwa LED mengemisikan cahaya.

Jika LED dipasang secara reverse bias maka komponen tersebut tidak akan mengeluarkan cahaya. Penggunaan LED secara reverse bias akan menyebabkan LED menjdi cepat rusak. LED biasa digunakan sebagai indikator pada rangkaian elektronik.

5. Photo Diode (PD)

Photo diode merupakan dioda sambungan P-N yang jika dikenai cahaya maka tahanan baliknya akan berubah menjadi lebih kecil sehingga arus listrik bisa melewatinya. Dalam keadaan gelap atau tidak ada cahaya nilai tahanan baliknya sangat besar sehingga tidak menghantarkan arus listrik.

Bentuk simbol PD hampir sama dengan bentuk simbol LED, hanya saja arah panahnya terbalik. Hal tersebut menunjukkan sifat PD yang jika dikenai cahaya maka akan mampu menghantarkan arus listrik. Dalam rangkaian elektronik dioda ini haruslah dipasang secara reverse bias.

6. Dioda Varactor

Dioda varactor adalah dioda semikonduktor dengan sambungan P-N yang dirancang khusus sehingga mempunyai sifat kapasitansi ketika dipasang pada rangkaian sesuai prinsip reverse bias. Dioda varactor juga biasa disebut sebagai dioda variabel kapasitansi (variable capacitance diode) atau varicap diode. Dioda jenis ini biasa digunakan pada rangkaian elektronik seperti pada ponsel, radio, dan televisi.

Bentuk simbol dioda varactor berbentuk seperti gabungan antara simbol dioda dan kapasitor. Hal tersebut sesuai dengan fungsi dioda varactor. Dalam memilih dioda varikap perlu diperhatikan beberapa spesifikasi yaitu minimum voltage break down (V), power dissipation (mW), nilai kapasitansi dioda (pF), dan maximum peak current (A).

7. Dioda Tunnel

Dioda tunnel adalah jenis dioda semikonduktor dengan sambungan P-N yang dirancang khusus sehingga mampu membentuk daerah deplesi menjadi sangat sempit. Hal tersebut bisa terjadi karena dioda tunnel diberi pengotor berat 1000 kali lebih banyak dibandingkan dioda pada umumnya.

Seperti yang Anda lihat pada gambar karakteristik jenis dioda di atas, bahwa ketika diberi tegangan bias maju dengan nilai yang kecil arusnya semakin meningkat bersamaan dengan bertambahnya nilai tegangan. Akan tetapi ketika terus meningkat hingga mencapai nilai Vp (tegangan puncak) arusnya akan berubah menjadi menurun hingga titik Iv (arus lembah). Jika tegangan terus ditambah lagi maka arus dioda akan terus meningkat lagi.