Dioda sebagai Pengaman Rangkaian Elektronik
Secara umum, berbagai rangkaian listrik dan elektronik dapat dibangun dengan berbagai komponen listrik dan elektronik, yang meliputi Resistor, Dioda, Kapasitor, Transistor, Induktor, Osilator, Penguat (Amplifier), Op-amp, IC (integrated circuit), Thyristor, Transformator, dll. Langsung dari desain proyek atau dioda dihasilkan terutama digunakan dalam beberapa aplikasi.
Ada berbagai jenis dioda berdasarkan spesifikasi, karakteristik, dan aplikasi seperti dioda PN-junction, dioda Varactor, dioda Zener, dioda foto-sensitif, Photodioda, dan dioda Pengaman (proteksi), dll.
Untuk pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini, artikel ini membahas tentang tinjauan umum apa itu dioda pengaman (proteksi), rangkaian dioda pengaman cara kerja dan aplikasinya.
Apa itu Dioda Pengaman (proteksi)?
Dioda pengaman digunakan pada rangkaian apa pun yang memungkinkan aliran arus dalam arah maju, karena arus tidak akan mengalir dalam arah sebaliknya. Ini melindungi komponen yang responsif terhadap aliran arus melalui mereka yang ke arah salah.
Rangkaian Dioda Pengaman
Dioda pengaman yang digunakan dalam suatu rangkaian ditunjukkan di bawah ini. Rangkaian berikut dibuat dengan dioda pengaman untuk melindungi rangkaian. Sebagai contoh, proyek berikut ini menggunakan dioda pengaman yang terhubung secara seri dengan dioda pemancar cahaya (LED).
Dioda LED cukup responsif terhadap arus dalam arah sebaliknya. Itu hanya dapat menekan sejumlah arus ke arah yang salah. Jika tegangan balik yang cukup jatuh pada LED, maka itu akan rusak dan membiarkan arus mengalir melewatinya ke arah sebaliknya, yang dapat membasmi LED yang akhirnya rusak.
Rangkaian di bawah ini menunjukkan bagaimana dioda proteksi memungkinkan aliran arus ke arah maju dan menghalangi aliran arus ke arah sebaliknya. Ini menyediakan untuk melindungi perangkat dalam rangkaian yang dapat dihancurkan dari arus balik, meskipun rangkaian berikut memberikan pengaman melalui dioda, ada cara lain untuk menggunakan dioda pengaman ini dalam rangkaian.
Rangkaian di bawah ini adalah dioda pengaman yang digunakan dalam suatu rangkaian. Untuk menjaga agar komponen tetap aman dalam rangkaian, dioda proteksi biasanya terletak pada bias terbalik secara paralel dengan komponen lainnya.
Setiap kali sebuah dioda diposisikan sejajar dengan elemen yang ingin diproteksi balik, jika aliran arus melalui rangkaian terbalik, maka arus mengalir melalui dioda, kelilingi motor. Dengan jumlah arus yang sangat besar, sebagian arus mungkin masih melewati motor, tetapi akan terbagi antara dioda dan motor. Oleh karena itu, semua arus tidak akan mengalir melalui motor, seperti yang akan terjadi jika tidak ada dioda.
Seluruh rangkaian dengan dioda bias terbalik bekerja lebih baik dari rangkaian sebelumnya, karena pada pengaturan pertama, dioda mengkonsumsi daya. Jika dioda adalah dioda silikon, biasanya diperlukan daya sekitar 0.7V.
Dengan pengaturan ini, dioda hanya mengkonsumsi arus ketika ada arus balik. Juga, penyebab lain untuk membangunnya dengan cara ini adalah batas-batas dioda dalam bias terbalik. Pada rangkaian pertama dengan aliran arus balik, dioda dihubungkan dalam bias balik.
Aliran arus tidak akan ke puncak tegangan balik dioda. Tegangan ini adalah tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh dioda proteksi ke terminal katoda. Tegangan yang jauh dari ini akan menyebabkan dioda rusak & mengalirkan arus.
Misalnya, dengan dioda 1N4001, tegangan balik puncak dapat bertahan adalah 50V. Dengan demikian, jika tegangan melampaui 50V ke katoda fatal, itu akan rusak dan arus akan mengalir. Ini adalah kontrol desain rangkaian dioda pengaman pertama. Tetapi, dengan desain kedua, tidak ada kontrol, karena dioda pengaman bias maju dengan arus terbalik.
Jadi, itu tidak akan pernah sampai pada breakpoint dengan pengaturan ini. Oleh karena itu, pengaturan ini dengan dioda dalam paralel bias balik dengan elemen untuk melindungi lebih baik dalam desain dan versi yang lebih baik dari rangkaian dioda pengaman.
Aplikasi Dioda Pengaman
Dioda proteksi digunakan dengan relai untuk melindungi rangkaian dan transistor terintegrasi dari tegangan tinggi singkat yang dihasilkan ketika coil relai dimatikan.
Dioda Pengaman untuk Relay
Rangkaian berikut adalah aplikasi terbaik dioda proteksi di mana dioda dihubungkan melintasi coil relay. Dalam rangkaian berikut, dioda dihubungkan mundur. Jadi secara umum, biasanya tidak akan konduksi. Konduksi hanya terjadi ketika coil relai dimatikan, karena pada saat ini arus berusaha untuk terus berjalan melalui coil relay dan keamanan dialihkan melalui dioda pengaman.
Tanpa dioda ini tidak ada aliran arus dan coil relay akan menghasilkan 'lonjakan' tegangan tinggi yang berbahaya dalam upayanya menjaga arus tetap mengalir.
Ada berbagai jenis dioda pengaman, arus maksimum dan tegangan balik maksimum dioda ini:
• Dioda IN4001 arus maksimum adalah 1A dan tegangan balik maksimum adalah 50V
• Dioda IN4002 arus maksimum adalah 1A dan tegangan balik maksimum adalah 100V
• Dioda IN4007 arus maksimum adalah 1A dan tegangan balik maksimum adalah 1000V
• Dioda IN4001 arus maksimum adalah 3A dan tegangan balik maksimum adalah 100V
• Dioda IN4008 arus maksimum adalah 3A dan tegangan balik maksimum adalah 1000V
Oleh karena itu, artikel ini membahas tentang rangkaian dioda proteksi, fungsi dan aplikasinya. Kami harap Anda memahami konsep ini dengan lebih baik.
