Panduan Utama untuk Dioda Zener pada tahun 2021

Dioda Zener sangat berguna untuk mengatur dan menstabilkan variasi beban atau suplai terhadap sumber tegangan dan aplikasi lainnya. Apa yang anda ketahui tentang dioda zener? 

Panduan ini akan memperkenalkan definisi Dioda Zener, karakteristiknya, spesifikasinya, aplikasinya, cara kerjanya, dan simbolnya dalam diagram rangkaian. Jika Anda seorang penggemar elektronik atau berhubungan dengan Dioda Zener di tempat kerja, Anda dapat memiliki pemahaman yang lebih baik tentang Dioda Zener melalui share ini. Mari terus membaca!

Berbagi adalah peduli!

Konten

● Apa itu Dioda Zener?

● 3 Karakteristik Utama Dioda Zener

● Spesifikasi Dioda Zener

● Apa Aplikasi Dioda Zener?

● Bagaimana Cara Kerja Dioda Zner?

● Apa Simbol Dioda Zener?

● FAQ

● Kesimpulan

Apa itu Dioda Zener? 

Dioda Zener adalah perangkat semikonduktor diskrit berbasis silikon yang memungkinkan arus mengalir dua arah - baik mundur atau maju. Dioda terdiri dari sambungan silikon PN yang didoping berat, yang dimaksudkan untuk mengalir ke arah sebaliknya setelah ambang tegangan tertentu terpenuhi.

Dioda zener memiliki tegangan tembus terbalik yang ditetapkan. Ketika ini tercapai, mereka mulai menghantarkan arus dan terus beroperasi tanpa henti dalam arah bias mundur tanpa menimbulkan kerusakan. Salah satu manfaat utama dioda Zener adalah bahwa rentang tegangan yang bervariasi akan tetap mempertahankan penurunan tegangan konstan di dioda. Akibatnya, dioda Zener dapat digunakan untuk aplikasi pengaturan tegangan.

Pengenalan Dioda Zener yang Menjelaskan Cara Kerjanya

3 Karakteristik Utama Dioda Zener

Dioda zener beroperasi mirip dengan dioda konvensional ketika di mode bias maju. 

● Mereka memiliki tegangan nyala bias antara 0.3 dan 0.7V. Saat terhubung dalam mode terbalik, ada aliran arus bocor kecil di sebagian besar aplikasi. 

● Saat tegangan balik meningkat ke tegangan tembus yang disetel, akan ada arus yang mengalir melalui dioda. Ketika arus meningkat hingga maksimum (ditentukan oleh resistor secara seri), maka arus akan stabil dan tetap konstan pada rentang tegangan yang luas.

● Terlepas dari nilai arus yang mengalir melalui dioda, tegangan tetap hampir konstan. Hal ini juga terjadi pada perubahan arus yang besar, dengan ketentuan bahwa arus dioda berada di antara arus maksimum dan arus breakdown.

Kontrol diri dioda Zener yang kuat sangat berguna dalam hal mengatur dan menstabilkan variasi beban atau suplai terhadap sumber tegangan. Ini menjadikannya karakteristik utama karena memungkinkan dioda digunakan dalam berbagai aplikasi pengatur tegangan.

Spesifikasi Dioda Zener

Beberapa spesifikasi akan bervariasi antara dioda Zener individu. Ini termasuk disipasi daya, tegangan kerja nominal, dan arus balik maksimum. Spesifikasi umum tambahan meliputi:

● Tegangan Zener - ini berhubungan dengan tegangan tembus terbalik. Ini berkisar dari 2.4V hingga 200V, tergantung pada dioda tertentu

● Arus (maksimum) - arus maksimum pada tegangan Zener terukur. Ini dapat berkisar dari 200uA hingga 200A

● Arus (minimum) - arus minimum yang diperlukan pada tegangan Zener agar dioda rusak. Ini biasanya antara 5mA dan 10mA

● Peringkat Daya - peringkat disipasi daya maksimum dioda, termasuk arus yang mengalir melalui dioda dan tegangan yang melewatinya. Nilai standar termasuk 400mW, 500mW, 1W, dan 5W. Dengan dioda yang dipasang di permukaan, nilai tipikalnya adalah 200mW, 350mW, 500mW, dan 1W

● Toleransi Tegangan - biasanya ±5%

● Stabilitas Suhu - dioda paling stabil biasanya sekitar 5V

● Resistansi Zener - resistansi yang ditunjukkan oleh dioda

Apa Aplikasi Dioda Zener? 

Dioda zener digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk:

● Regulasi tegangan

● Referensi tegangan

● Penekanan lonjakan

● Berpindah aplikasi

● Sirkuit Clipper

Dioda Zener dapat digunakan untuk menciptakan tegangan keluaran riak rendah yang stabil di bawah kondisi arus beban variabel. Ketika sebuah resistor pembatas arus yang sesuai digunakan untuk melewatkan arus kecil dari sumber tegangan melalui dioda, arus yang cukup akan dilakukan untuk mempertahankan penurunan tegangan yang diperlukan. Ketika nilai beban diubah, output tegangan rata-rata juga berubah. Namun, penambahan dioda Zener dapat menghasilkan keluaran tegangan yang merata.

Dengan itu, perlu juga dicatat bahwa dioda Zener kadang-kadang dapat menghasilkan gangguan listrik pada suplai DC saat mereka bekerja untuk menstabilkan tegangan. Ini bagus di sebagian besar aplikasi, tetapi menambahkan nilai tinggi kapasitor decoupling ke output dioda dapat memperbaiki masalah dengan memberikan pemulusan ekstra.

Karena dioda Zener dapat beroperasi dalam kondisi bias terbalik, mereka dapat digunakan dalam rangkaian pengatur tegangan untuk mempertahankan keluaran tegangan DC yang konstan. Tegangan konstan ini dapat dipertahankan meskipun ada variasi input tegangan atau perubahan arus beban.

Rangkaian pengatur tegangan ini terdiri dari resistor pembatas arus yang dihubungkan secara seri dengan tegangan masukan. Dioda dan beban kemudian harus dihubungkan secara paralel. Output tegangan stabil dan tegangan tembus dioda akan selalu sama.

Bagaimana Cara Kerja Dioda Zener?

Prinsip di balik pengoperasian dioda Zener ditentukan oleh penyebab kerusakan dioda dalam kondisi bias terbalik. Biasanya ada dua jenis – Zener breakdown dan avalanche breakdown.

Kerusakan Zener

Kerusakan Zener terjadi dengan tegangan bias balik antara 2V dan 8V. Intensitas medan listrik cukup untuk menerapkan gaya pada elektron valensi, memisahkannya dari inti – bahkan pada tegangan rendah ini. Proses ini membentuk pasangan elektron-lubang bergerak, sehingga meningkatkan aliran arus.

Kerusakan zener biasanya terjadi untuk dioda yang didoping tinggi dengan medan listrik yang besar dan tegangan tembus yang rendah. Lebih banyak energi diperoleh oleh elektron valensi dengan meningkatnya suhu, oleh karena itu membutuhkan lebih sedikit tegangan keluar. Ini juga berarti bahwa tegangan tembus Zener berkurang seiring dengan suhu.

Kerusakan Longsor

Breakdown tegangan juga terjadi pada kondisi reverse bias, minimal 8V, untuk dioda light-doped yang memiliki tegangan tembus yang besar. Elektron yang mengalir melalui dioda bertabrakan dengan elektron dalam ikatan kovalen, mengganggunya. 

Kecepatan elektron meningkat seiring dengan peningkatan tegangan, yang berarti bahwa ikatan kovalen dapat lebih mudah diputus. Perlu juga dicatat bahwa tegangan tembus longsoran naik bersamaan dengan suhu.

Apa Simbol Dioda Zener? 

Gambar di bawah menggambarkan simbol dioda Zener standar yang digunakan dalam diagram rangkaian. Simbol ini menunjukkan bagaimana keberadaan dioda Zener akan dicatat dalam diagram rangkaian. Demikian pula, jika Anda melihat simbol ini dalam diagram rangkaian, itu berarti dioda Zener ada di titik itu di sirkuit.

Diagram ini kemudian dibangun di atas, menunjukkan informasi lebih lanjut tentang dioda Zener. Baris atas diagram menunjukkan simbol dioda ditambah positif dan negatif yang berkaitan dengan anoda dan katoda. Garis bawah diagram menunjukkan hal yang sama, kecuali dengan versi sederhana dari dioda realistis yang bertentangan dengan simbol dioda Zener.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

1. T: Dapatkah Beberapa Dioda Zener Dihubungkan Secara Seri?

A: Beberapa dioda zener dapat dihubungkan secara seri, biasanya untuk mencapai tegangan zener tertentu. Namun, jika Anda menggunakan beberapa dioda, Anda juga harus memantau Arus Zener dan memastikan bahwa nilai maksimumnya tidak terlampaui. 

Ini karena Arus Zener maksimum yang diizinkan sama dengan dioda terendah yang dihubungkan secara seri. Ini juga berarti bahwa ketika dua dioda zener dihubungkan secara seri, jika dioda tidak memiliki spesifikasi Arus Zener yang sama, mereka tidak akan menunjukkan Arus atau tegangan Zener yang ditentukan.

2. Q: Apa Perbedaan Antara Dioda Zener dan Dioda?

A: Dioda adalah perangkat semikonduktor konduktif searah (searah). Dioda zener juga merupakan perangkat semikonduktor, tetapi perbedaan utamanya adalah mereka dapat menghantarkan listrik dalam kondisi bias maju dan mundur. 

Perbedaan penting lainnya antara kedua jenis ini adalah intensitas doping. Dioda tradisional biasanya didoping sedang, sedangkan dioda zener lebih didoping untuk mencapai tegangan tembus yang lebih tinggi.

3. T: Dimana Dioda Zener Digunakan?

Dioda zener banyak digunakan pada berbagai perangkat elektronik dan merupakan salah satu komponen dasar rangkaian elektronika. Mereka digunakan untuk menghasilkan rel listrik stabil berdaya rendah dari tegangan yang lebih tinggi dan memberikan tegangan referensi untuk rangkaian, terutama catu daya yang stabil seperti bangunan di Regulator DC / DC untuk perlindungan tegangan lebih.

4. T: Apa Keuntungan Dioda Zener?

Dioda zener lebih murah daripada dioda lain. Dioda dapat digunakan untuk mengatur dan menstabilkan tegangan pada rangkaian. Dioda ini memiliki standar kinerja yang tinggi. Kendalikan arus yang mengalir.

Kesimpulan

Omong-omong, kita mempelajari informasi dasar tentang dioda Zener, termasuk definisi, karakteristik, spesifikasi, aplikasi, cara kerjanya, dan cara mencatatnya dalam diagram rangkaian. Memiliki pemahaman yang lebih baik tentang dioda Zener dapat membantu Anda memanfaatkannya dengan lebih baik dalam rangkaian pengatur tegangan. Apa pendapat Anda tentang Dioda Zener? Tinggalkan komentar Anda di bawah dan kami akan membalas Anda sesegera mungkin. Jika menurut Anda share ini bermanfaat bagi Anda, jangan lupa untuk membagikannya!

Juga Baca

● Hal-Hal yang Tidak Boleh Anda Lewatkan Tentang Facebook Meta dan Metaverse

● Apa Perbedaan antara AM dan FM?

● Bagaimana LTM8022 Modul Regulator Memberikan Desain yang Lebih Baik untuk Catu Daya?

● Bagaimana Mendeteksi Regulator Tegangan Berbasis Dioda Zener?

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan