Dioda banyak digunakan perangkat semikonduktor. Dioda penyearah adalah semikonduktor dua kabel yang memungkinkan arus lewat hanya dalam satu arah. Umumnya, Dioda persimpangan P-N dibentuk dengan menggabungkan bahan semikonduktor tipe-n dan tipe-p. Sisi tipe-P disebut anoda dan sisi tipe-n disebut katoda. Banyak jenis dioda digunakan untuk berbagai aplikasi. Dioda penyearah adalah komponen penting dalam catu daya di mana mereka digunakan untuk mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Itu Dioda zener digunakan untuk pengaturan tegangan, mencegah variasi yang tidak diinginkan dalam suplai DC dalam suatu rangkaian.

Simbol Dioda

Simbol dari simbol dioda penyearah ditunjukkan di bawah ini, panah menunjuk ke arah aliran arus konvensional.

Simbol Dioda Penyearah

Rangkaian Dioda Penyearah Bekerja

Baik bahan tipe-n & tipe-p secara kimiawi dikombinasikan dengan teknik fabrikasi khusus yang menghasilkan pembentukan sambungan p-n. Persimpangan P-N ini memiliki dua terminal yang dapat disebut sebagai elektroda dan oleh karena itu disebut “DIODE” (Di-ode).

Jika tegangan suplai DC eksternal diterapkan ke perangkat elektronik apa pun melalui terminalnya, itu disebut sebagai Biasing.

Diode Penyearah yang tidak memihak

Ketika tidak ada tegangan yang disuplai ke dioda penyearah maka hal itu disebut sebagai Diode yang Tidak Memihak, sisi-N akan memiliki jumlah elektron mayoritas, dan jumlah lubang yang sangat sedikit (karena eksitasi termal) sedangkan sisi-P akan memiliki muatan mayoritas lubang pembawa dan jumlah elektron yang sangat sedikit.
Dalam proses ini, elektron bebas dari sisi N akan berdifusi (menyebar) ke sisi P dan bergabung kembali terjadi di lubang yang ada di sana, meninggalkan + ve ion tidak bergerak (tidak dapat bergerak) di sisi N dan menciptakan ion tidak bergerak -ve di P sisi dioda.
Yang tidak bergerak di sisi tipe-n dekat tepi persimpangan. Demikian pula, ion tak bergerak di sisi tipe-p dekat tepi persimpangan. Karena itu, jumlah ion positif dan ion negatif akan terakumulasi di persimpangan. Daerah yang terbentuk ini disebut daerah penipisan.
Di wilayah ini, medan listrik statis yang disebut Potensi Penghalang dibuat melintasi persimpangan PN dioda.
Ini menentang migrasi lebih lanjut dari lubang dan elektron melintasi persimpangan.

Diode yang Tidak Memihak (Tidak Ada Tegangan yang Diterapkan)

Forward Biased Diode

Forward Biasing: Dalam dioda persimpangan PN, terminal positif dari sumber tegangan dihubungkan ke sisi tipe-p, dan terminal negatif terhubung ke sisi tipe-n, dioda dikatakan dalam kondisi bias penerusan.
Elektron ditolak oleh terminal negatif dari suplai tegangan DC dan melayang menuju terminal positif.
Jadi, di bawah pengaruh tegangan yang diberikan, penyimpangan elektron ini menyebabkan arus mengalir dalam semikonduktor. Arus ini disebut sebagai 'Arus melayang'. Karena pembawa mayoritas adalah elektron, arus dalam tipe-n adalah arus elektron.
Karena hole adalah pembawa mayoritas dalam tipe-p, hole ini ditolak oleh terminal positif suplai DC dan bergerak melintasi persimpangan menuju terminal negatif. Jadi, arus dalam tipe-p adalah arus lubang.
Jadi, arus keseluruhan karena operator mayoritas menciptakan arus Maju.
Arah arus konvensional mengalir dari positif ke negatif baterai searah arus konvensional berlawanan dengan arus elektron.

Dioda Penyearah Bias Maju

Reverse Biased Diode

Kondisi Reverse Biased: jika dioda adalah terminal positif dari tegangan sumber dihubungkan ke ujung tipe-n, dan terminal negatif dari sumber dihubungkan ke ujung tipe-p dari dioda, tidak akan ada arus yang melalui dioda kecuali arus saturasi balik.
Hal ini karena pada kondisi bias balik lapisan penipisan persimpangan menjadi lebih luas dengan meningkatnya tegangan bias balik.
Meskipun ada arus kecil yang mengalir dari ujung tipe-n ke tipe-p di dioda karena pembawa minoritas. Arus ini disebut Arus Saturasi Terbalik.
Pembawa minoritas sebagian besar adalah elektron / lubang yang dihasilkan secara termal di semikonduktor tipe-p dan semikonduktor tipe-n.
Sekarang jika tegangan balik yang diterapkan melintasi dioda terus meningkat, maka setelah tegangan tertentu lapisan penipisan akan hancur yang akan menyebabkan arus balik yang sangat besar mengalir melalui dioda.
Jika arus ini tidak dibatasi secara eksternal dan melampaui nilai aman, dioda dapat rusak secara permanen.
Elektron yang bergerak cepat ini bertabrakan dengan atom lain di perangkat untuk melepaskan lebih banyak elektron darinya. Elektron, sehingga dilepaskan lebih lanjut melepaskan lebih banyak elektron dari atom dengan memutus ikatan kovalen.
Proses ini disebut sebagai perkalian pembawa dan menyebabkan peningkatan yang cukup besar dalam aliran arus melalui sambungan p-n. Fenomena terkait disebut Kerusakan Avalanche.

Reverse Biased Diode

Beberapa Aplikasi Dioda Penyearah

Dioda memiliki banyak aplikasi. Berikut adalah beberapa aplikasi khas dioda antara lain:

Memperbaiki tegangan, seperti mengubah AC menjadi tegangan DC
Mengisolasi sinyal dari suplai
Referensi Tegangan
Mengontrol ukuran sinyal
Sinyal pencampuran
Sinyal deteksi
Sistem pencahayaan
Dioda LASER

Penyearah Setengah Gelombang

Salah satu kegunaan paling umum dari dioda adalah untuk memperbaiki Tegangan AC menjadi daya DC Pasokan. Karena, dioda hanya dapat menghantarkan arus satu arah, ketika sinyal input menjadi negatif, tidak akan ada arus. Ini disebut a penyearah setengah gelombang . Gambar di bawah ini menunjukkan rangkaian dioda penyearah setengah gelombang.

Penyearah Setengah Gelombang

Penyearah Gelombang Penuh

UNTUK rangkaian dioda penyearah gelombang penuh dibangun dengan empat dioda, dengan struktur ini kita dapat membuat kedua bagian gelombang menjadi positif. Untuk kedua input positif dan negatif, ada jalur maju melalui jembatan dioda .
Sementara dua dioda bias maju, dua lainnya bias terbalik dan secara efektif dihilangkan dari rangkaian. Kedua jalur konduksi menyebabkan arus mengalir ke arah yang sama melalui resistor beban, menyelesaikan penyearah gelombang penuh.
Penyearah gelombang penuh digunakan dalam catu daya untuk mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Kapasitor besar yang paralel dengan resistor beban keluaran mengurangi riak dari proses perbaikan. Gambar di bawah ini menunjukkan rangkaian dioda penyearah gelombang penuh.

Penyearah Gelombang Penuh

“100w inverter gelombang sinus murni ”

Jadi, ini semua tentang Rectifier Diode dan penggunaannya. Apakah Anda tahu dioda lain yang biasa digunakan secara real-time listrik dan proyek elektronik ? Kemudian, tolong beri tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untukmu, Bagaimana daerah penipisan terbentuk di D yodium?