A. Pengertian Dioda
Dioda (Diode) adalah Komponen terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Karena sifatnya yang dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah (forward bias) dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya (reverse bias), dioda sering digunakan sebagai penyearah atau catu daya.
Bahan semi konduktor yang sering digunakan untuk membuat Dioda adalaah bahan Silikon (Si) dan bahan Germanium (Ge). Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semi konduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.
Sisi Positif (P) disebut Anoda dan sisi Negatif (N) disebut Katoda. Lambang diode seperti anak panah yang arahnya dari sisi P ke sisi N.
B. Macam-macam Dioda
Berikut dibawah ini adalah jenis-jenis Dioda dan penjelasan singkat pada jenis-jenis dioda tersebut.
Berfungsi buat menyearahkan tegangan, misal kamu ingin merubah suatu tegangan bolak – balik (AC) jadi tegangan searah (DC). Dioda ini, yang paling lebih dulu dikenalkan atau dipelajari buat jenis dioda.
Fungsi dioda penyearah ini, diantaranya yaitu:
- Sebagai penyearah arus atau sinyal AC.
- Sebagai alat pemotong level.
- Sebagai penurun tegangan.
- Sebagai pengaman polaritas yang sangat terbalik dalam input DC.
Dioda Zener (Zener Diode) adalah Dioda khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya.
Pada dasarnya, Dioda Zener akan menyalurkan arus listrik yang mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas “Breakdown Voltage” atau Tegangan Tembus Dioda Zenernya. Karakteristik ini berbeda dengan Dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Tegangan Tembus (Breakdown Voltage) ini disebut juga dengan Tegangan Zener.
Dalam Rangkaian diatas, Dioda Zener dipasang dengan prinsip Bias Balik (Reverse Bias), Rangkaian tersebut merupakan cara umum dalam pemasangan Dioda Zener. Dalam Rangkaian tersebut, tegangan Input (masuk) yang diberikan adalah 12V tetapi Multimeter menunjukan tegangan yang melewati Dioda Zener adalah 2,8V. Ini artinya tegangan akan turun saat melewati Dioda Zener yang dipasang secara Bias Balik (Reverse Bias). Sedangkan fungsi Resistor dalam Rangkaian tersebut adalah untuk pembatas arus listrik.
Dioda Zener biasanya diaplikasikan pada Voltage Regulator (Pengatur Tegangan) dan Over Voltage Protection (Perlindungan terhadap kelebihan Tegangan). Fungsi Dioda Zener dalam rangkaian-rangkaian tersebut adalah untuk menstabilkan arus dan tegangan.
3. Dioda Pemancar Cayaha (LED)
Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.
Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.
Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :
Bahan Semikonduktor | Wavelength | Warna |
Gallium Arsenide (GaAs) | 850-940nm | Infra Merah |
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) | 630-660nm | Merah |
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) | 605-620nm | Jingga |
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N) | 585-595nm | Kuning |
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) | 550-570nm | Hijau |
Silicon Carbide (SiC) | 430-505nm | Biru |
Gallium Indium Nitride (GaInN) | 450nm |
Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya dilambangkan dengan tanda VF.
Warna | Tegangan Maju @20mA |
Infra Merah | 1,2V |
Merah | 1,8V |
Jingga | 2,0V |
Kuning | 2,2V |
Hijau | 3,5V |
Biru | 3,6V |
Putih | 4,0V |
Teknologi LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED dalam kehidupan sehari-hari.
- Lampu Penerangan Rumah
- Lampu Penerangan Jalan
- Papan Iklan (Advertising)
- Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor)
- Lampu Dekorasi Interior maupun Exterior
- Lampu Indikator
- Pemancar Infra Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)
