Dioda

Apakah dioda itu? atau lebih umum lagi apakah itu semikonduktor? Apabila konduktor itu adalah perangkat atau sesuatu (bahan) yang dapat menghantarkan arus listrik, maka itu berarti apakah semikonduktor itu hanya menghantarkan sebagain arus listrik saja? Hmm... baiklah saudaraku mari kita bahas dengan singkat.

Dioda adalah perangkat (devais) yang dapat berfungsi sebagai konduktor ketika dioda tersebut mengalirkan arus listrik ke satu arah (dikenal sebagai bias maju), dan dioda dapat menjadi isolator saat dioda tersebut memblokir aliran arus listrik dari arah yang berlawanan (bias mundur).
Jika melihat strukturnya dalam Gambar di bawah ini, Dioda dibentuk dari dua bahan semikonduktor, yakni tipe-P dan tipe-N yang terhubung satu dengan lainnya. Dioda memiliki dua terminal, yakni Anoda dan Katoda. 

Bagaimana dioda bekerja? Dioda bekerja seperti sebuah sakelar mekanik (SPST). Akan tetapi, Dioda tidak memiliki tuas, sehingga disebut sebagai sakelar statis. Dioda bekerja pada dua keadaan atau dua daerah operasi dengan cara sebagai berikut:

1. Arus listrik hanya dapat mengalir dari anoda ke katoda, yang berarti bahwa tegangan anoda harus lebih positif dari tegangan katodanya (BIAS MAJU). Pada keadaan ini dioda diibaratkan seperti sakelar tertutup. Sehingga tegangan jatuh pada dioda ideal 0V. Prakteknya tegangan jatuh dioda berkisar antara 0,5-1,2V. Hal ini akibat adanya resistansi on-state dioda (Ron). Ingatlah bahwa bila arus yang mengalir pada suatu komponen (ID) dikalikan dengan resitansi komponen tersebut (Ron) akan sama dengan tegangan jatuh pada komponen tersebut. 
2. Sebaliknya, apabila tegangan katoda-nya lebih positif dari tegangan anoda-nya, maka dioda akan memblokir aliran arus listrik (BIAS MUNDUR). Pada keadaan ini dioda persis seperti sakelar terbuka. Apabila dioda diasumsikan ideal, maka arus dioda(Id) = 0A. Kenyataannya, pada dioda mengalir arus bocor mundur dalam orde mikroAmpere.

Dioda ada berapa macam? Setidaknya ada 4 jenis komponen elektronik yang termasuk kategori Dioda, yaitu dioda daya, dioda zener, LED, dan  photodioda. Pada bidang elektronika daya, dioda dikelompokan menjadi 2 jenis berdasarkan kemampuan switching-nya, yaitu:

• Dioda lambat (dioda daya), dioda ini memiliki waktu pemulihan yang lambat. Dioda ini memiliki kemampuan switching yang rendah (<1kHz). Dioda ini digunakan sebagai penyearah tegangan ac.  
• Dioda Cepat, dioda ini memiliki kemampuan switching yang tinggi (mencapai ratusan kHz) dan waktu pemulihan yang cepat. Dioda ini digunakan sebagai freewheling ataupun snubber. Catatan: Beberapa buku mendefinisikan dioda ini sebagai Dioda switching ataupun dioda Shockley. 

Dalam aplikasi Elektronika daya, kita harus memeperhatikan beberapa parameter penting dioda, khususnya:

• Tegangan balik puncak (peak reverse voltage, Vdrm). Parameter ini menunjukan kemampuan dioda menahan tegangan bias mundur.
• Rating arus maju dioda (Io). Batas kemampuan hantar arus sebuah dioda.
• Kecepatan switching dioda, dilihat dari Ton dan Toff

Apa fungsi Dioda? Dioda banyak dipakai sebagai konverter ac ke dc atau yang lebih dikenal sebagai penyearah (rectifier). Selain itu dioda juga dipakai sebagai freewheling maupun snubber.