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