Post on 01-Jul-2015
Teknik Fisika- FTI- Institut Teknologi Sepuluh Nopember
2011
MACAM DIODA KELOMPOK 3 :
Prim Arista 2409 100 059
Muhammad Nizar A.P. 2409 100 061
Ahmad Syukron 2409 100 063
Erna Zulfiana 2409 100 065
Wahyu Hapsari Devi 2409 100 067
Pengenalan Awal Dioda
Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu
arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N.
Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah
tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P
menuju sisi N.
Gambar 1 : Simbol dan struktur dioda
Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil
yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole
dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole
yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-
elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias positif, dengan arti
kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari
sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau
elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena
ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan
terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.
Gambar 2 : dioda dengan bias maju
Sebalikya apakah yang terjadi jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan
memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas
tegangan lebih besar dari sisi P.
Gambar 3 : dioda dengan bias negatif
Tentu jawabanya adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole
dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing
tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer)
semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.
Demikianlah sekelumit bagaimana dioda hanya dapat mengalirkan arus satu arah
saja. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja dioda sudah menjadi konduktor.
Tidak serta merta diatas 0 volt, tetapi memang tegangan beberapa volt diatas nol
baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi
(deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi
adalah diatas 0.7 volt. Kira-kira 0.2 volt batas minimum untuk dioda yang terbuat
dari bahan Germanium.
Gambar 4 : grafik arus dioda
Sebaliknya untuk bias negatif dioda tidak dapat mengalirkan arus, namun
memang ada batasnya. Sampai beberapa puluh bahkan ratusan volt baru terjadi
breakdown, dimana dioda tidak lagi dapat menahan aliran elektron yang terbentuk
di lapisan deplesi.
Secara garis besar, Dioda adalah suatu komponen yang mengandung
bahan semikonduktor, dimana dioda juga termasuk komponen-komponen yang
terdiri dari 2 bahan elektroda yaitu anoda untuk bahan Positif & katoda untuk
bahan negatif. Dalam operasinya, dioda akan bekerja hanya diberikan arus bolak
balik (AC) & berfungsi sebagai penyearah. Selain itu sifat dioda hanya dapat
mengalirkan arus listrik hanya dalam satu arah saja, yaitu untuk anoda diberikan
arus positif (+) & kutub katodanya dari seumber negatif (-), sedangkan bila kutub
anoda diberi (-) & kutub anodanya (+) maka dioda akan bersifat menyumbat atau
menahan arus listrik.
Lambang Dioda secara umum adalah
Berdasarkan kegunaannya, dioda dapat dibagi menjadi dioda umum &
dioda khusus. Yang dimaksud dengan dioda umum adalah dioda yang dipakai
atau dioda yang dipergunakan dalam rangkaian-rangkaian sederhana & biasanya
berfungsi sebagai perata atau sebagai pembatas arus listrik. Dalam operasinya,
dioda ini dapat bekerja bila diberi arus bolak balik atau arus searah. Arus listrik
yang melewati dioda sebagian akan dilewatkan baik tegangan positif maupun
negatif tergantung cara pemasangannya.
Yang termasuk dioda umum diantaranya adalah :
Dioda Silikon
Dioda ini berfungsi sebagai penyearah & banyak dipakai dalam
rangkaian power supply. Dioda pada umumnya diberi tanda berupa gelang
dengan maksud penunjukkan kutub katoda. Untuk jenis dioda yang
dipakai pada power supply yang berdaya besar, biasanya harus dilengkapi
dengan keeping pendingin yang dibuat dari bahan logam aluminium atau
alloy. Keping pendingin ini berfungsi untuk menyerap panas yang akan
dihasilkan dioda. variabel yang perlu diperhatikan adalah besar tegangan
maju dan besar arus yang dapat ditangani.
Dioda Zener
Berfungsi sebagai pembatas tegangan. Biasa ditandai dengan
nomor tipe & batas pemakaian tegangan listrik yang dikehendaki. Dalam
operasinya dipergunakan sebagai stabilizer dalam rangkaian catu daya.
Lambang Dioda Zener adalah :
Dioda Kapasitansi / Dioda Faraktor
Dioda ini banyak digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi seperti
radio, pesawat televise & pengendalian arus listrik. Prinsip dari dioda ini
adalah jenis dioda yang dilengkapi dengan komponen kapasitor tersebut
akan dimuati arus listrik & apabila ada arus yang mengalir melalui dioda
tersebut.
Lambang Dioda Faraktor adalah :
Dioda Led
Dioda ini memiliki 2 buah kaki berbentuk panjang & pendek untuk
membedakan kutub anoda (pendek) & katoda (panjang). Dioda Led pada
umumnya dipergunakan sebagai pengganti pilot lampu. Dioda led sebagai
bahan dasar yang terbuat dari silicon.
Lambang dari Dioda Led adalah :
Tabel 1. Macam-Macam Dioda dan Spesifikasinya
No Tipe
Dioda
Gambar Keunggulan Data Mekanik Rating Maksimum dan
Karakteristik Elektrik
1 DO-35 * Silicon
epitaxial planar
diodes
* Kebocoran
rendah
* Tegangan awal
rendah
* High speed
switching
* High current
capability
* High reliability
* Bungkus : Plastik
* Lead: MIL-STD-
202E, Method 208
guaranteed
* Polarity: Color band
denotes cathode end
* Posisi pemasangan :
Apa saja bisa
* Berat: 0.13 gram
Suhu maksimum 25C. Satu fasa,
Setengah gelombang, 60 Hz,
Hambatan bisa resistif dan
induktif. Untuk hambatan
kapasitif, arus yang dihasilkan bisa
mencapai 20%.
* Efisiensi tinggi
2 CASE 59-
04 (Mini
MosorbTm)
Didesain untuk
mendeteksi daya
sensitive
elektronik yang
bekerja untuk
menghasilkan
daya voltase
yang besar.
1. Tipe Package
(aksial atau surface
mount)
2. Beban disesuaikan
dengan pemakaian
3. Working peak
reverse stand–off
voltage (or the
breakdown voltage)
4. Maximum reverse
clamping voltage
(TA = 25°C batas maksimum suhu
penggunaan) VF = 3.5 V Max, IF
= 35 A Pulse (kecuali
bidirectional devices)
3 MR750
SERIES
• Kapasitas arus
sebanding
dengan Chassis
Mounted
Rectifiers
• Kapasitas
gelombang arus
yang sangat
besar
• Insulated Case
• Case: Epoxy,
Molded
• Berat: 2.5 grams
(kira-kira)
• Finish: Semua
permukaan luar tahan
terhadap korosi dan
Terminal Lead is
Readily Solderable
• Suhu untuk
melakukan
penyoderan : 260°C
Max. untuk 10 detik
• Polarity: Cathode
Polarity Band
Tegangan balik maksimum (IF =
6.0 Amps, TA = 25°C, VF=0,9
Volt)
Beberapa tabel dari karakteristik elektrik dan rating maksimum dari tiap diode:
Tabel 2. Tipe diode DO-35
Tabel 3. CASE 59-04 (Mini MosorbTm)
Tabel 4. MR750 SERIES