Jenis-jenis Dioda dan Fungsi Dioda pada Rangkaian Elektronika
Jenis-jenis dioda digunakan pada rangkaian elektronika banyak jenisnya, yang mana masing -masing dari jenis dioda itu memiliki fungsi dan peran tersendiri baik dalam pemrosesan sinyal, arus dan tegangan.
Dioda merupakan salah satu komponen semikonduktor yang hampir selalu ada pada semua rangkaian elektronika. Baik itu rangkaian sederhana maupun rangkaian yang rumit. Namun dari banyaknya jenis-jenis dioda, prinsip dioda hanyalah sebuah komponen yang dapat menghantarkan dan memblok/menghambat arus listrik dengan 2 kondisi kerja, yaitu forward bias dan reverse bias.
Sering kita ketahui bahwa fungsi dioda hanyalah sebagai penyearah tegangan dan hal-hal yang berhubungan dengan penyaring tegangan pada power supply. Namun jika ditinjau lebih jauh lagi, ternyata fungsi-fungsi dioda ada banyak sekali tergantung dari jenis dioda yang digunakan, beberapa diantaranya adalah sebagai pencahayaan, kontrol arus, dan detektor sinyal.
Dioda sendiri terdapat dua bahan utama yang diguanakan pada proses pembuatannya. Yaitu Silikon (Si) dan Germanium (Ge). Kedua bahan semikonduktor ini memiliki tegangan jatuh yang berbeda pula, yaitu dioda berbahan silikon memiliki tegangan jatuh sebesar 0,7 Volt, sedangkan dioda berbahan germanium memiliki tegangan jatuh sebesar 0,4 Volt.
Fungsi dioda berdasarkan jenisnya
Dioda memiliki fungsi yang tidak dapat tergantikan oleh komponen lain pada rangkaian elektronika. Untuk itulah mengapa kita dapat menjumpai hampir semua rangkaian elektronika terdapat komponen ini. Namun pada awal kemunculannya pada tahun 1919 yang ditemukan oleh seorang ilmuwan yang bernama William Henry Eccles, dioda banyak difungsikan sebagai komponen penyearah tegangan AC ke DC.
Namun seiring dengan waktu dan perkembangannya, dioda banyak difungsikan sebagai komponen penghasil cahaya, pemrosesan sinyal audio dan radio, dan penghasil suhu panas/dingin. Berikut ini adalah jenis-jenis dioda beserta fungsinya.
1. Dioda Penyearah (Rectifier)
Dioda penyearah atau rectifier) merupakan dioda dengan konstruksi dasar pertemuan P dan N (PN Junction). Sesuai dengan namanya, dioda ini berfungsi sebagai penyerarah tegangan AC ke DC pada sebuah power supply atau pencatu daya. Dioda penyerarah disebut juga dengan “dioda normal”.
Ada 3 konfigurasi utama sebuah dioda ketika digunakan sebagai penyerarah gelombang tegangan AC. Yaitu penyearah setengan gelombang, penyerarah gelombang penuh dan penyearah gelombang penuh dengan sistem jembatan (bridge). Dari ketiga konfigurasi tersebut yang paling baik adalah dengan sistem jembatan (bridge), karena selain menggunakan empat buah dioda, juga arus DC yang dihasilkan akan lebih rata.
2. Dioda Bridge (Bridge Diode)
Dioda bridge merupakan sebuah dioda yang terdiri dari empat buah dioda penyearah yang digabungkan menjadi satu buah dioda yang menghasilkan 4 kaki, yang mana dua kaki sebagai inpu dan dua kaki lagi sebagai output. Salah satu keuntungan dari dioda bridge ini adalah rangkaian penyerarah (rectifier) menjadi lebih ringkas karena kita tidak perlu menyusun keempat buah dioda menjadi satu, karena sudah pada dioda bridge sudah menjadi satu komponen.
Dioda bridge pada umumnya memiliki spesifikasi untuk arus-arus yang lebih besar dibandingkan dengan dioda junction biasa. Namun spesifikasi dioda bridge untuk arus kecil juga sebenarnya ada tergantung tipe dan seri komponen tersebut.
3. Dioda LED (Light Emitting Diode)
Sesuai dengan namanya, dioda led merupakan sebuah dioda yang dapat memancarkan cahaya melalui kedua elektroda yang dialiri arus listrik, dalam hal ini sebuah dioda LED dapat menyala ketika dialiri arus DC secara maju (forward bias). Dioda jenis LED merupakan salah satu jenis dioda yang paling populer karena memiliki fungsi yang sangat banyak terhadap rangkaian elektronika yang berhubungan dengan pencahayaan.
Beberapa kegunaan dioda LED pada peralatan elektronika adalah TV LED, lampu kendaraan mobil dan motor generasi baru, indikator-indikator peralatan instrumentasi, sebagai display berjalan (Running LED) dan lain sebagainya.
Pada saat sekarang ini penggunaan dioda LED sebagai alat pencahayaan pengganti lampu biasa sudah semakin banyak, karena dioda LED dapat memancarkan cahaya yang jauh lebih terang dengan daya yang sama dibandingkan lampu jenis lain. Secara otomatis penggunaan dioda LED dapat menghemat penggunaan listrik secara signifikan.
4. Dioda Foto (Photodiode)
Berbeda dengan dioda LED yang dapat memancarkan cahaya, dioda foto merupakan sensor yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi listrik melalui kedua elektroda-nya. Dioda foto banyak digunakan sebagai alat instrumentasi yang berdasarkan input cahaya yang masuk. Selain itu dioda foto juga digunakan sebagai salah satu bagian dari komunikasi serat optik atau fiber optik karena memiliki kelebihan dalam hal kecepatan tinggi dan bandwidth yang lebar.
5. Dioda Zener (Zener Diode)
Dioda zener merupakan salah satu dioda yang memiliki peran aktif dalam menstabilkan tegangan pada catu daya atau power supply. Tidak seperti pada pemasangan dioda lainnya, pada perancangan rangkaian elektronika yang menggunakan dioda zener ini dipasang pada kondisi reverse bias atau kondisi terbalik dari forward bias.
Dioda zener memiliki tegangan breakdown tertentu sesuai dengan tipe dan seri-nya. Satuan yang paling umum dari tipe dioda zener adalah langusung menunjukan tegangan yang dimaksud. Misalnya seri dioda zener 5V untuk tengangan 5V. Namun banyak juga seri dengan kode-kode unik tertentu sesuai dengan pabrikan dan regional di setiap negara pembuatnya.
6. Dioda Laser (Laser Diode)
Cahaya laser yang ada pada peralatan elektronika merupakan cahaya yang dihasilkan oleh sebuah dioda. Hampir sama seperti dioda LED yang memancarkan cahaya, dioda laser juga salah satu dioda yang dapat memancarkan cahaya. Hanya saja dioda ini memancarkan cahaya laser, yang mana sinar laser ini merupakan sinar radiasi spektrum inframerah berkecepatan tinggi.
LASER merupakan singkatan dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Dioda laser banyak diaplikasikan pada rangkaian scanner, perangkat blueray, dan laser pemotong. Perangkat yang menggunakan dioda laser biasanya akan semakin mahal jika intensitas cahaya dan daya laser semakin besar. Laser berdaya besar banyak digunakan pada perangkat pemotong berbasis cahaya yang sudah banyak digunakan pada teknologi masa kini.
7. Dioda Schottky (Schottky Diode)
Dioda schottky merupakan salah satu dioda yang spesial. Dikatakan spesial karena dioda schottky memiliki tegangan maju atau forward bias yang lebih rendah dari dioda jenis lain pada umumnya. Biasanya dioda memiliki tegangan maju sebesar 0,6 hingga 0,7 Volt, dioda schottky rata-rata memiliki tegangan maju berkisar antara 0,2 hingga 0,4 Volt. Bahan utama dari dioda schottky adalah kromium, platinum dan tungsten.
Dioda schottky banyak digunakan pada rangkaian-rangkaian switching berkecepatan tinggi seperti power supply switching dan rangkaian detektor radio frekuensi tinggi.
8. Dioda Peltier (Peltier Diode)
Dioda peltier merupakan dioda yang berfungsi mengubah energi listrik menjadi energi panas atau dingin melalui penampangnya. Saat ini dioda peltier banyak digunakan pada perangkat pendingin prosesor komputer, kulkas mini USB, dan lain-lain.
9. Dioda Tunnel (Tunnel Diode)
Diodan tunnel merupakan dioda berkecepatan tinggi yang banyak dipergunakan pada rangkaian gelombang mikro atau microwave. Secara teknis dioda ini dibuat dengan semikonduktor yang diproses menggunakan efek mekanika kuantum yang disebut dengan tunnel.
Beberapa contoh pengaplikasian dioda tunnel ini adalah pada perangkat osiloskop, televisi , dan oven mikrowave frekuensi gelombang mikro.
10. Dioda Varactor (Varactor Diode)
Dioda varaktor adalah salah satu jenis dioda yang unik. Karena dioda ini dibuat dengan semikonduktor namun dapat berfungsi seperti kapasitor. Dioda varaktor memiliki sifat kapasitif seperti kapasitor yang nilai kapasitasnya dapat berubah-ubah sesuai dengan kontrol tegangan yang diberikan.
Dioda varaktor banyak digunakan pada rangkain osilator radio dan televisi. Biasanya dioda varaktor digandeng dengan kapasitor dan lilitan untuk membangkitkan frekuensi.
11. Dioda Kristal (Crystal Diode)
Dioda kristal adalah salah satu nenek moyang dioda yang telah dimodernisasi. Disebut sebagai nenek moyang dioda karena awal-awal penemuan dioda ini adalah dioda kristal. Yang mana dioda ini dibuat berdasarkan kontak antara kristal semikonduktor dan titik tertentu yang menghasilkan pertemuan antara P dan N. Dioda kristal terbuag dari germanium yang banyak diaplikasikan sebagai radio penerima (radio kristal), dioda detektor, dan bagian tertentu pada rangkaian yang berhubungan dengan radio frekuensi tinggi.
12. Dioda SCR (Silicon Controlled Rectifier)
Dioda SCR sebenarnya terdiri dari dioda schottky yang didesain sedemikian rupa sehingga menghasilkan dioda SCR yang memiliki 3 kaki dengan karakteristik tertentu. Dioda SCR banyak dipergunakan sebagai rangkaian saklar otomatis berkecepatan tinggi, rangkaian inverter, rangkaian lampu TL, dan lain-lain.
Bentuk dioda SCR secara fisik mirip dengan transistor karena memiliki 3 kaki. Namun yang membedakan adalah nama kaki dan fungsi dari SCR itu sendiri. Dioda SCR terdiri dari kaki Anoda, Katoda dan Gate. Secara singkat cara kerja dari dioda SCR adalah Arus dari Anoda akan mengalir ke Katoda jika pada kaki Gate diberi sebuah trigger.
Demikian jenis-jenis dioda dan fungsi dioda pada rangkaian elektronika yang banyak digunakan menurut versi skemaku.com. Sebenarnya ada banyak lagi tipe dan jenis-jenis dioda berdasarkan turunannya untuk keperluan khusus. Namun secara umum yang paling banyak digunakan adalah tipe dioda yang sudah dijelaskan di atas.
