Subyek:
- Umum
- Dioda sebagai pelindung dan penyearah polaritas
- Dioda roda bebas
- Pengoperasian teknis dioda
Umum:
Dioda ditambahkan ke banyak rangkaian elektronik, misalnya sebagai penyearah pada dinamo atau radio, atau sebagai dioda freewheeling dalam kumparan. Halaman ini membahas cara kerja dan berbagai fungsinya.
Dioda sebagai pelindung dan penyearah polaritas:
Dioda dalam suatu sistem menyediakan penyearah. Arus hanya dapat mengalir ke satu arah dan terhalang ke arah yang berlawanan. Hal ini terlihat jelas pada gambar di bawah ini. Hal ini sering dilakukan untuk melindungi komponen dari sambungan yang salah (sebagai pelindung polaritas, saat mengganti + dan -). Jika catu daya dan ground pada suatu komponen dibalik, dioda secara internal memastikan bahwa tegangan ditahan untuk mencegah kerusakan pada papan sirkuit tercetak, misalnya.
Gambar berikut di bawah ini menunjukkan fungsi dasarnya. Dioda D1 bersifat konduktif, D2 dibias mundur. Sangat mudah untuk mengingat bahwa arah yang ditunjukkan panah adalah kemana arus mengalir. Di D1 arus dilewatkan dan mencapai lampu L1. Lampu sekarang akan menyala. Lampu L2 tidak, karena dioda ini arahnya terbalik. Alih-alih lampu seperti dalam contoh ini, bisa jadi semua jenis komponen mengalami kerusakan yang tidak dapat diperbaiki saat disambungkan.
Dioda juga digunakan dalam dinamo untuk penyearah. Dalam sebuah dinamo dihasilkan tegangan bolak-balik yang harus diubah menjadi tegangan searah. Hal ini dimungkinkan dengan menggunakan beberapa dioda (pada jembatan dioda). Untuk informasi lebih lanjut mengenai dioda sebagai penyearah pada alternator, lihat bab penyearah dioda pada halaman dinamo.
Dioda roda bebas:
Tegangan tinggi dihasilkan dalam sebuah koil, bayangkan sebuah koil dalam koil pengapian. Tegangan yang mengalir melalui kumparan dihidupkan dan dimatikan oleh transistor. Namun, ketika transistor tidak lagi mengalir (arus yang disuplai ke basis dimatikan) kumparan masih penuh dengan energi sisa. Kumparan tidak bisa langsung 'kosong' setelah transistor dimatikan. Setelah dimatikan, tegangan induksi selalu dilepaskan, yang bisa berkali-kali lipat lebih tinggi dari tegangan terpasang 14 volt.
Hasilnya transistor tetap menyala karena tegangan induksi ini. Karena induksi ini, kumparan tetap menjaga transistor tetap berjalan, meskipun dimatikan (di dasar transistor).
Untuk mencegah hal ini, dioda roda bebas ditambahkan ke sistem. Ketika transistor dimatikan, tegangan induksi mengalir melalui dioda freewheeling ke terminal positif kumparan. Karena tegangan induksi tidak lagi mencapai transistor, maka transistor tetap dimatikan.
Fungsi teknis dioda:
Dioda terdiri dari pelat silikon positif dan pelat silikon negatif. Pelat tersebut mengandung lubang, dengan ion positif dan elektron negatif. Ini bergerak seiring perubahan arah aliran.
Pelat silikon P dan N ini ditempatkan saling berhadapan. Arus berubah dari positif ke negatif (arah maju). Jika arus mengalir dari negatif ke positif (berbalik arah), hal ini dihentikan. Gambar di bawah menunjukkan cara melakukannya:
Arah sebaliknya:
Pada gambar di bawah dioda dimatikan. Misalnya, – sekarang terhubung ke sumber tegangan dan + ke ground. Dioda sekarang memastikan tidak ada arus yang mengalir dari – ke +.
Elektron negatif kini semuanya telah dipindahkan ke pelat dengan silikon Negatif. Pelat dengan silikon positif, yaitu dengan ion positif, tidak menghantarkan arus. “Lubang” tersebut kosong, sehingga tidak ada konduksi dan oleh karena itu tidak ada perpindahan arus yang dapat terjadi.
Arah perjalanan:
Arus mengalir dari + ke -, jadi pada gambar dari kiri ke kanan. Elektron positif dan elektron negatif bercampur. Lubang di P sekarang diisi oleh elektron negatif, sehingga tercipta efek konduktif (arah transmisi). Namun, ada tegangan yang hilang, karena memang terjadi gangguan (salurannya tidak sepenuhnya bersih). Tegangan ini disebut tegangan difusi dan selalu kira-kira 0,7 volt.
Halaman terkait:
