Pengertian Dan Fungsi Dioda Zener

Pengertian dioda zener adalah komponen elektronika semikonduktor yang dibuat khusus untuk dialiri tegangan bias balik (reserve biasing). Apa itu bias balik ? Bias balik adalah pemebrian tegangan kepada dioda dengan cara menghubungkan kutub positif sumber tegangan dengan terminal katoda dioda dan kutub negatif tegangn dengan terminal anoda dioda.

Pemberian bias tegangan balik ini berbeda dengan dioda biasa yang diberikan tegangan bias maju. Karena itu dioda zener sering difungsikan sebagai pembatas tegangan pada suatu sirkuit elektronika. Dengan adanya dioda zener, tegangan yang mensupplai suatu sirkuit akan bisa dibatasi pada level tegangan tertentu sesuai nilai dioda zener.

Lalu apa yang terjadi jika dioda zener diberikan tegangan bias maju ? Karena secara struktur pembentukan sama dengan dioda biasa, maka jika dioda zener diberikan tegangan bias maju akan bekerja seperti dioda biasa.

Simbol Dan Karakteristik Dioda Zener

Penemuan dioda dengan karakeristik baru ini, dimana bisa diberikan tegangan bias balik pertama kali diketahui oleh seorang fisikawan Amerika Serikat Clarence Melvin Zener ditahun 1934. Karena itu penamaan jenis dioda baru ini diambil dari nama penemunya.

Berbeda dengan dioda biasa, dioda zener mempunyai angka breakdown. Angka breakdown inilah yang menjadi nilai sebuah dioda zener yang menunjukkan besar tegagan maksimum yang bisa diterima oleh dioda zener.

Bila tegangan bias balik yang dilewatkan pada dioda zener besarnya melebihi nilai breakdown maka dioda zener akan meloloskan sebagian arus yang kelebihan tersebut. Sehingga besar tegangan yang mengalir hanya di bawah teganagnn breakdown dioda zener.

Nilai tegangan breakdown yang dimiliki dioda zener bervariasi mulai dari beberapa Volt hingga puluhan Volt dengan besar kemampuan arus beberapa Ampere.

Simbol dioda zener pada rangkaian elektronika mirip dengan simbol dioda biasa. Hanya saja pada baian sisi katoda terdapat garis yang membentuk huruf Z untuk membedakan dengan simbol dioda biasa.

Fungsi Dioda Zener

Di dalam rangkaian elektronika, fugsi dioda zener adalah untuk membatasi besar tegangan yang dapat mengalir. Untuk menjalankan fungsinya ini zener dibantu sebuah resistor yang digunakan untuk membatasi aliran arus listrik yang akan mensupplai dioda.

Dengan adanya dioda zener dan resistor pembatas arus besar tegangan dapat dikendalikan sesuai dengan nilai maksimum tegangan breakdown dioda. Misalnya dioda zener dengan nilai 9 Volt maka dapat membatasi aliran tegangan maksimal 9 Volt pada sirkuit.

Dengan kemampuannya membatasi tegangan tersebut dioda zener sering dipakai sebagai regulator tegangan sederhana.

Cara Kerja Dioda Zener

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, pada dasarnya dioda zener mempunyai sifat seperti dioda biasa saat diberikan tegangan bias maju. Namun hal yang lain terjadi pada saat dioda zener diberikan bias balik.

Bukannya memblokir arus listrik yang melewatinya seperti dioda biasa yang diberikan bias balik, namun sebaliknya malah meloloskan arus listrik melewatinya ketika besar arus listrik tersebut melebihi ambang batas / breakdown dioda zener.

Lolosnya arus listrik pada dioda zener ketika diberikan bias balik sebagai akibat adanya peluruhan bahan semikonduktor yag ada di dalamnya.

Besar arus yang melewati dioda zener akan semakin meningkat sebagai upaya untuk mencegah peningkatan tegangan yang melalui zener. Karena itu diperlukan resistor pembatas arus listrik yang dipasang seri dengan dioda zener untuk mencegah dioda dari kerusakan.

Dioda Zener Sebagai Regulator Tegangan

Cara kerja dioda zener sebagai regulator tegangan dapat dijelaskan lewat gambar diatas. Ketika belum ad beban R yang terhubung dengan dioda zener, maka besar tegangan pada titik Vz adalah sama dengan sumber tegangan. Sementara arus yang mengalir Io adalah nol.

Ketika beban R dihubungkan dengan dioda zener, maka seketika arus yang ada pada titik Vz akan meningkat seiring dengan peningktan beban R . Sementara sebagian arus akan megalir ke dioda zener untuk mengatasi peningkatan tegangan akibat adanaya beban.

Karena sebagian arus listrik mengalir melewati dioda zener, maka tegangan pada titik Vz akan konstan sesuai dengan besar tegangan breakdown yang dimiliki oleh dioda. Sementara RS digunakan untuk membatasi arus listrik.

Cara Mengukur Dioda Zener

Gambar dibbawah ini memperlihatkan cara untuk mengukur kondisi dioda zener. Resistor yang digunakan sebagai pembatas arus bisa digunkanan yang memiliki nilai hambatan 1KΩ. Sementara besar sumber tegangan harus melebihi nilai tegangan breakdown yang dimiliki oleh dioda zener yanga akan diukur.

Posisikan multimeter pada pengukuran tegangan DC untuk mengetahui kondisi dioda. Dioda zener yang normal ditunjukkan pada hasil pengukuran tegangan yang sesuai dengan nilai tegangan dioda zener.