omG8HI9LSKFW6lhCj8prTs0Z6lUhdOT9Jhi1Sf4m

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

Dioda - Belajar Mudah : Penjelasan, Fungsi, dan Perhitungan

Dioda daya adalah perangkat statis paling sederhana dalam Elektronika Daya (ED). Simbolnya sendiri dapat dilihat pada Gambar.(1), merupakan perangkat dengan dua terminal dimana terminal A merupakan anoda dan terminal K merupakan katoda.
dioda
Gambar 1. Dioda daya

Dioda Daya

Jika terminal A mendapatkan potensial lebih tinggi dari terminal B, maka perangkat beroperasi dalam mode bias maju atau forward biased. Arus mulai mengalir sesuai arah seperti yang digambarkan dan disebut arus maju atau forward current (IF). Hal ini menghasilkan drop tegangan yang kecil pada perangkat (< 1 V) dan dapat diabaikan dalam kondisi ideal.
Sebelum kita meneruskan penjelasan, pastikan kalian sudah membaca apa itu arus listrik untuk dapat memahami prinsip operasinya.
Kondisi bias balik atau reverse biased dapat menahan arus yang akan mengalir dan dioda daya umum akan memiliki arus kecil yang mengalir dengan arah yang berlawanan disebut arus bocor atau leakage current. Jika menggunakan perangkat ideal, baik drop tegangan dan arus bocor akan diabaikan. Biasanya kita akan melakukan kalkulasi dengan kondisi ideal.

Karakteristik umum memiliki impedansi balik tidak terbatas, seperti di Gambar.(2a). Ketika beroperasi pada forward bias, dinding potensial yang terbentuk dari muatan di sekitar sambungan (junction) menghasilkan tegangan drop. Karakteristik dioda umum dapat dilihat di Gambar.(2b).
dioda
Gambar 2a. Karakteristik statis umum
dioda
Gambar 2b. Karakteristik praktikal
Perhatikan grafik karakteristik, untuk karakteristik forward digambarkan sebagai batas tegangan Vo dan peningkatan secara linear atau kemiringan resistansi, r. Untuk karakteristik reverse tetap sama yaitu berbagai variasi kemungkinan arus bocor.

PN Junction Dioda

Dari karakteristik, cukup mudah untuk mengamati dioda beroperasi dalam forward biased yaitu bertambahnya nilai arus yang melintas setara dengan bertambahnya tegangan. Arus pada mode reverse biased relatif kecil sampai tegangan rusak atau breakdown voltage tercapai. Ketika tegangan melampaui batas, arus akan mengalir dalam nilai yang sangat besar dan terbatas hanya oleh nilai resistansi eksternal.
Prinsip kerja dasarnya berdasarkan arus dan tegangan yang dapat lewat atau dapat dihambat.

Karakteristik Dioda Daya

Karakteristik dioda DC. Parameter yang paling penting adalah :
  • Forward voltageVF merupakan drop tegangan pada terminal A dan K ketika bias maju.
  • Breakdown voltageVB adalah drop tegangan pada perangkat ketika jauh melampau reverse biased, disebut juga avalanche.
  • Reverse currentIR adalah arus saat tegangan tertentu, dimana berada di bawah breakdown voltage.
dioda
Gambar 3. Karakteristik dioda AC

Karakteristik dioda AC. Parameter paling umum digunakan adalah :
  • Forward recovery time, tFR yaitu waktu yang dibutuhkan untuk tegangan mengalami penurunan sampai titik tertentu setelah arus forward mulai lewat.
  • Reverse recovery time, trr adalah interval waktu antara arus reverse dan tegangan reverse yang menurun sampai nilai tertentu seperti di Gb.3. Parameter ta adalah interval antara zero cross dari arusnya ketika menjadi IRR. Parameter tb adalah interval waktu dari arus reverse maksimum hingga sekitar 0.25 IRR. Rasio nilai dari ta dan tb disebut softness factor (SF). Dioda daya dengan karakteristik recovery yang tajam digunakan untuk pensaklaran frekuensi tinggi.

Hal yang sangat penting untuk menghitung reverse recovery time. Semakin kecil trr, kecepatan pensaklaran semakin tinggi.
dioda
Pers.1
Jika tb dapat diabaikan (hal umum), maka persamaan berlaku :
dioda
Pers.2
Dan arus reverse recovery
dioda
Pers.3
dimana QRR adalah penyimpanan muatan.

Sebagai contoh,
Sebuah dioda memiliki rating penurunan arus di/dt = 20 A/µs. dan waktu reverse recovery trr = 5 µs. Hitung arus reverse puncak.
Solusi,
Arus reverse puncak adalah,
dioda
Pers.4
Penyimpanan muatan QRR adalah,
dioda
Pers.5
Jadi,
dioda
Pers.6
  • Diode capacitanceCD adalah kapasitansi dari jaring dioda bersama junction (CJ) ditambah package capacitance (CP).

Related Posts
SHARE

Related Posts

Subscribe to get free updates

Posting Komentar

Language