2.11 DIODE ZENER

Ground adalah titik dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal lirstrik di dalam rangkaian elektronika.

*Resistor

Resistor ini digunakan pada sebagai hambatan yang resistansinya ditentukan untuk tiap-tiap cabang

*Zener Diode

Dioda Zener (Zener diode) adalah Komponen Elektronoka yang terbuat dari semi komduktor dan merupakan jenis Dioda yang khusus untuk dapat beroperasi di rankaian Reverse Bias (Bias Balik)

*Battery (Power Suply)

Battery dibutuhkan sebagai sumber daya energi agar rangkaian dapat bekerja.

3. Ringkasan [kembali]

2.11 Dioda Zener

Dioda zener (zener diode) adalah komponen elektronoka semikonduktor dan jenis dioda yang dirancang khusus untuk beroperasi dalam rangkaian bias balik.Ketika dioda zener dipasagkan dengan rangkaian bias maju,karakteristrik dan fungsinya umumnya sama dengan dioda normal. Analisis jaringan dioda zener sangan nmirip dengan dioda semikonduktor.

Gambar (1a) Gambar (1b)

Model zener yang akan digunakan untuk status "hidup/on" akan seperti yang ditunjukkan pada gambar (1a).untuk statur (off) seperti ditunjukkan oleh tegangan kurang dari VZ tetapi lebih besar dari 0 V dengan polaritas yang ditunjukkan pada gambar (1b).padanan Zener adalah rangkaian terbuka yang muncul pada gambar yang sama.

Gambar.3

Gambar diatas merupakan gambar jaringan dioda zener yang paling sederhana,tegangan dc yang diterapkan ditetapkan besarnya,seperti resistor beban.Analisis secara fundamental dapat dipecah menjadi 2 langkah.

1.Menentukan keadaan dioda zener dengan melepaskannya dari jaringan dan menghitung tegangan di sirkuit terbuka yang dihasilkan.

Gambar.4

Jika V VZ,dioda Zener adalah "on" dan model ekuivalen dari gambar 1a dapat diganti.Jika V VZ,dioda adalah "off" dan ekuivaln rangkaian terbuka dari gambar 1b diganti.

Gambar.5

2.Gantikan rangkaian ekuivalen yang sesuai dan selesaikan yang tidak diketahui dan diinginkan.Untuk jaringan pada gambar 3jika dalam keadaan "on" akan menghasilkan jaringan ekuivalen dari gambar 5.karena tegangan pada elemen paralel harus sama,maka kita akan menemukan

VL=VZ

Gambar.6

Arus dioda Zener harus ditentukan dengan menerapkan hukum arus Kirchhoff.yaitu

IR=IZ+IL

IZ=IR-IL

IL=VL/RL dan IR=VR/R

Daya yang dihamburkan oleh dioda Zener ditentukan olej:

PZ=VzIz

dimana PZ harus kurang dari P ZM yang ditentukan untuk perangkat

4. Example [kembali]

Example 2.26

(a)Untuk dioda zener diode dari gambar.7 ,tentukan VL,VR,IZ,dan PZ.

(b) Ulangi bagian (a) dengan RL =3k

Solusi:

(a) Mengikuti prosedur yang disarankan,jaringan digambar ulang sehingga menghasilkan

Gambar (a)

Gambar (b)

Karena V=8.37 V kurang dari VZ=10V,dioda berada dalam keaadaan "off" seperti yang ditunjukkan pada karakteristik gambar (b).Subtitusi setara sirkuit terbuka akan menghasilkan jaringan yang sama seperti gambar (a),dimana kita temukan bahwa

VL = V = 8.73 V

VR=VI - VL =16 V - 8.73 V = 7.27 V

IZ = 0 A

dan Pz = VzIz =Vz(0 A) = 0 W

(b) Menerapkan Eq dengan RL = 3 k

Karena V = 12 V lebih besar dari VZ - 10 V,dioda berada dalam keadaan "on" dan jaringan akan menghasilkan

Listrik menghilang,

PZ = VzIz = (10 V)(2.67 mA) = 26.7 mW

yang kurang dari PZM = 30 mW Yang ditentukan.

Example 2.27

(a) Untuk jaringan pada gambar dibawah,tentukan kisaran RL dan IL yang akan mengakibatkan VRL dipertahankan pada 10 V.

(b) Tentukan peringkat watt maksimum dioda.

Jawab:

(a) Untuk menentukan nilai RL yang akan mengaktifkan dioda zener,maka

Tegangan melintasi resistor R kemudian ditentukan oleh persamaan

VR = Vi - Vz = 50 V - 10 V = 40 V

dan persamaan untuk menentukan besarnya IR:

IR = VR/R = 40 V/1 kOhm = 40 mA

Tingkat minimum Il kemudian ditentukan dengan:

ILmin = IR - IZM =40 mA - 32 mA = 8 mA

dan menentukan nilai maksimum RL dengan:

RLmax = Vz / IL min = 10 V / 8 mA = 1.25 kOhm

Sebidang VL berbanding RL muncul pada gambar (a) dan Vl berbanding IL pada gambar (b)

(b) Pmax = VZ IZM

= (10 V)(32 mA ) = 320 mW

5. Problem [kembali]

45. Rancang regulator tegangan yang akan mempertahankan tegangan output 20 V di seluruh beban 1 k dengan input yang akan bervariasi antara 30 dan 50 V. Artinya, menentukan nilai rs yang tepat dan IZM maksimum saat ini

jawab: