Empat Pilar – Fungsi Dioda Rectifier (Penyearah) : Simbol, Pengertian dan Cara Kerja. Artikel ini menjelaskan fungsi dioda rectifier (penyearah) secara mendalam, beserta aplikasinya dalam dunia elektronik dan sehari-hari, serta FAQ yang sering diajukan.
Fungsi dioda rectifier (penyearah) mungkin belum begitu familiar bagi sebagian besar orang.
Tapi percayalah, kehadirannya sangat berpengaruh dalam dunia elektronik yang ada di sekitar kita.
Dari pengisian baterai handphone hingga sistem kelistrikan rumah tangga, dioda rectifier (penyearah) adalah komponen krusial yang bertugas mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).
Tak ayal, dioda rectifier (penyearah) menjadi salah satu komponen terpenting dalam dunia elektronik. Yuk, kita kupas tuntas seputar fungsi dioda rectifier (penyearah) ini!
Pengertian Dioda Rectifier
Sebelum membahas lebih lanjut tentang Fungsi Dioda Rectifier, sebaiknya diulas terlebih dahulu apa itu dioda.
Tujuannya adalah untuk memberikan pemahaman yang lebih detail dan mendalam mengenai komponen elektronik ini.
Secara singkat, dioda penyearah adalah rangkaian komponen elektronik yang digunakan untuk mengubah arus listrik AC menjadi DC.
Arus listrik AC adalah arus listrik bolak-balik yang berasal dari tegangan PLN, sementara arus listrik DC adalah arus listrik searah yang umumnya digunakan untuk menjalankan fungsi komponen dalam peralatan listrik.
Mengapa perangkat elektronik membutuhkan dioda penyearah? Karena sebagian besar perangkat elektronik hanya dapat bekerja dengan menggunakan arus listrik searah (DC).
Oleh karena itu, dioda ini diperlukan untuk mengubah arus listrik AC menjadi arus DC agar tidak merusak komponen dalam perangkat elektronik.
Dioda penyearah biasanya tidak bekerja sendirian karena umumnya membutuhkan beberapa komponen lain sebagai pelengkap.
Rangkaian ini dikenal sebagai sirkuit penyearah atau sirkuit rectifier dalam perangkat elektronik.
Dioda rectifier sendiri terdiri dari beberapa jenis yang berbeda sesuai dengan fungsi dan kebutuhan.
Beberapa jenisnya adalah dioda penyearah setengah gelombang, dioda penyearah gelombang penuh, dioda penyearah sistem jembatan, dan penyearah yang dilengkapi dengan kapasitor.
Gambar Simbol Dioda Penyearah
Simbol dioda penyearah (rectifier) memiliki bentuk yang cukup sederhana sehingga mudah diingat.
Berikut adalah gambar simbol atau lambang dioda penyearah yang dapat dilihat di bawah ini.
Fungsi Dioda Rectifier (Dioda Penyearah)
Setelah mengetahui pengertian dioda penyearah, penting bagi Anda untuk memahami fungsi dari komponen elektronik tersebut.
Berikut adalah beberapa fungsi dari dioda penyearah yang perlu diketahui.
1. Fungsi Dioda Rectifier (penyearah): Mengubah Arus AC Menjadi DC
Dalam dioda jenis ini, fungsi utamanya adalah sebagai penyearah, sesuai dengan namanya.
Dioda penyearah akan mengubah arus listrik bolak-balik (AC) menjadi arus listrik searah (DC) di dalam perangkat elektronik.
Arus searah ini sangat penting bagi komponen perangkat elektronik untuk berfungsi secara optimal.
Jika tidak ada dioda penyearah, perangkat elektronik tidak dapat bekerja secara optimal.
2. Fungsi Dioda Rectifier (penyearah): Menahan Setengah Gelombang Arus Listrik AC
Umumnya, perangkat elektronik yang menggunakan sirkuit penyearah, menggunakan dioda sebagai komponen utamanya.
Dioda memiliki karakteristik yang hanya melewatkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik ke arah sebaliknya.
Ketika dioda dialiri oleh arus listrik bolak-balik (AC), hanya setengah gelombang yang akan dilewatkan dan setengah gelombang lainnya akan diblokir dan tidak diteruskan ke dalam sirkuit atau komponen perangkat elektronik.
Cara Kerja Dioda Rectifier (Penyearah)
Setelah memahami Fungsi Dioda Rectifier (Penyearah), selanjutnya semikonduktor di dalam dioda akan aktif ketika dioda diberi tegangan listrik atau yang biasa disebut sebagai biasing. Karakteristik dioda akan berbeda-beda tergantung pada cara pemberian bias tegangan yang diterapkan padanya.
Berikut adalah penjelasan tentang karakteristik dioda berdasarkan cara pemberian bias tegangan yang diterapkan pada dioda.
1. Kondisi dioda unbiasing / tidak ada tegangan bias
- Unbiasing adalah keadaan dioda ketika tidak ada tegangan yang diberikan kepadanya. Pada saat ini, sisi anoda dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor tipe N memiliki jumlah elektron yang lebih banyak daripada jumlah lubang atau hole. Sementara itu, sisi katoda dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor tipe P memiliki jumlah hole yang lebih banyak daripada elektron.
- Pada saat ini, sebagian elektron di semikonduktor tipe N akan bergerak dan bergabung dengan hole yang ada di semikonduktor tipe P di sisi persimpangan. Sebaliknya, hole yang ada di semikonduktor tipe P akan bergerak dan bergabung dengan elektron yang ada di semikonduktor tipe N di sisi persimpangan.
- Akibatnya, semikonduktor tipe N akan mengalami kelebihan hole dan semikonduktor tipe P akan mengalami kelebihan elektron. Lapisan persimpangan tempat elektron dan hole bergabung disebut sebagai daerah deplesi.
- Keseimbangan molekul yang terjadi di daerah persimpangan PN atau PN junction ini membentuk semacam penghalang yang akan mencegah aliran kedua molekul, hole, dan elektron menyeberangi persimpangan lebih lanjut.
2. Kondisi dioda bias maju / Forward biasing
- Dioda diberi tegangan bias maju saat semikonduktor tipe P terhubung dengan kutub positif sumber tegangan dan semikonduktor tipe N terhubung dengan kutub negatif sumber tegangan.
- Ketika elektron dari sumber tegangan memasuki semikonduktor tipe N, jumlah elektron di dalam semikonduktor tipe N meningkat. Hal ini memungkinkan elektron untuk menembus potensi penghalang yang ada di lapisan deplesi dan membentuk elektron bebas.
- Elektron bebas tersebut kemudian mengalir ke kutub positif sumber tegangan, menciptakan arus elektron dari kutub negatif menuju kutub positif melalui dioda. Ini disebut sebagai bias maju atau forward biasing.
- Meskipun arah aliran elektron adalah dari kutub negatif ke kutub positif, dalam pemahaman arus konvensional, arus elektron dianggap mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.
3. Kondisi dioda bias balik / reverse biasing
- Dioda diberi bias balik ketika kutub positif sumber tegangan terhubung ke semikonduktor tipe N dioda, dan kutub negatif sumber tegangan terhubung ke semikonduktor tipe P dioda.
- Pada kondisi ini, lapisan deplesi di dalam persimpangan PN akan semakin lebar. Hal ini terjadi karena elektron pada semikonduktor tipe N tertarik oleh hole yang melimpah di sumber tegangan. Sementara hole pada semikonduktor tipe P tertarik oleh elektron sumber tegangan. Oleh karena itu, tidak ada aliran arus listrik yang terjadi di dalam dioda.
- Jika tegangan balik yang diberikan semakin tinggi dan melebihi nilai maksimum tegangan balik dioda, maka akan menyebabkan lapisan deplesi rusak atau breakdown sehingga merusak dioda.
- Kondisi ini dapat menyebabkan hubungan pendek yang dapat membuat dioda terbakar karena terjadi arus listrik berlebih.
Untuk lebih memahami cara kerja dioda, ada beberapa hal yang perlu dipahami:
- Aliran arus listrik pada dasarnya adalah aliran elektron pada penghantar.
- Semikonduktor tipe P telah melalui proses doping sehingga struktur molekulnya memiliki lubang lebih banyak daripada jumlah elektron.
- Semikonduktor tipe N juga telah melalui proses doping sehingga struktur molekulnya memiliki elektron lebih banyak daripada lubang.
- Pada kenyataannya, semikonduktor tipe P pada dioda terhubung dengan terminal anoda atau kutub positif. Sementara semikonduktor tipe N terhubung dengan terminal katoda atau kutub negatif.
Penutup
Dalam rangkuman, fungsi dioda rectifier (penyearah) memiliki peran yang sangat penting dalam berbagai aplikasi elektronik, terutama dalam proses konversi sinyal AC ke DC.
Dengan mengenal simbol, pengertian, dan cara kerja dioda rectifier, kita dapat memahami lebih jauh bagaimana komponen ini bekerja dan berkontribusi dalam sistem elektronik yang lebih kompleks.
Semoga artikel dari empatpilar.com mengenai Fungsi Dioda Rectifier (Penyearah) ini, berhasil menjelaskan berbagai aspek dari dioda rectifier dan memberikan wawasan yang berguna bagi para pembaca.
Selamat mencoba dan terus eksplorasi dunia elektronika!
