Signal diode merupakan sebuah perangkat kecil non-linear semikonduktor yang biasa digunakan dalam berbagai perangkat elektronika, dengan arus kecil atau frekuensi tinggi, seperti pada radio dan televisi.
Sebuah signal diode yang ideal mengalirkan arus dalam satu arah, dan menahan arus dari arah yang berlawanan. Signal diode digunakan dalam banyak aplikasi seprti switch, rectifier (penyearah), pembatas arus, maupun pada rangkaian pembentuk gelombang.
Parameter Signal Diode
Signal diode dirancang dengan jangkauan tingkat tegangan dan arus tertentu, berikut ini ialah parameter dari sebuah signal diode.
Maximum Forward Current
Maximum Forward Current (IF(max)) merupakan istilah yang merujuk pada arus forward maximum yang dapat dialirkan oleh signal diode. Pada saat berada dalam kondisi forward bias, memiliki nilai hambatan kecil pada PN junction, disipasi daya pada junction mengakibatkan panas.
IF(max) akan mengakibatkan panas pada junction, yang mana bila terjadi overheat maka diode tersebut akan rusak. Pada saat diode bekerja hampir mencapai tingkat maximum arus, disarankan diberikan pendingin pada diode.
Sebagai contoh, 1N4148 signal diode memiliki arus maximum sekitar 150mA dengan disipasi daya 500mW pada suhu 25 derajad celcius. Perlu ditambahkan resistor yang dirangkai secara seri dengan diode, untuk membatasi arus.
Peak Inverse Voltage
Peak Inverse Voltage (PIV) atau Maximum Reverse Voltage (VR(max)), merupakan tegangan kerja maximum yang diizinkan, tanpa merusak diode tersebut. Nilai PIV lebih kecil dari nilai tegangan breakdown puncak pada karakteristik kurva reverse bias. Nilai VR(max) dapat berkisar antara beberapa volt, hingga ribuan volt, dan parameter ini harus diperhatikan dalam mengganti sebuah diode.
PIV merupakan parameter penting dan biasanya digunakan sebagai diode penyearah pada rangkaian penyearah AC dengan referensi pada amplitude tegangan yang mana gelombang sinusoidal berubah dari positif menjadi negatif setiap siklus.
Total Power Dissipation
Signal diode memiliki total power dissipation, PD(max), yang mana merujuk pada disipasi daya maximum yang mungkin dapat dioperasikan pada saat forward bias. Pada saat arus mengalir melalui signal diode, bias PN junction tidak sempurna dan memiliki aliran arus, mengakibatkan disipasi daya pada diode yang berupa panas.
Signal diode merupakan perangkat non-linear dengan hambatan pada PN junction tidak konstan. Disipasi daya bersifat dinamis, yang mana Hukum Ohm biasa tidak dapat digunakan langsung untuk menghitung besarnya disipasi daya, seperti pada resistor. Untuk menghitung besarnya disipasi daya pada diode, maka perlu dilakukan perkalian antara tegangan drop dengan arus yang melewatinya.
Maximum Operating Temperature
Maximum Operating Temperature (MOT) terkait dengan Junction Temperature (TJ) pada diode dan maximum power dissipation. Sesuai dengan namanya, MOT, merupakan suhu kerja maximum yang diizinkan, satuan yang digunakan untuk mendefinisikan MOT ialah centigrade per Watt.
Nilai ini terkait erat dengan maximum forward current dari diode. Dimana maximum forward current tergantung pada perubahan suhu.
Dalam mengganti sebuah signal diode, ada tiga parameter utama yang harus diperhatikan, yakni.
- Reverse Voltage Rating
- Forward Current Rating
- Forward Power Dissipation Rating
CPU Data Line Protection
Signal diode dapat digunakan pada rangkaian digital dan komputer untuk menjaga high speed data line atau input/output parallel port terhadap electrostatic discharge (ESD), dan juga voltage transient. Dengan menghubungkan dua buah diode secara seri pada data line seperti pada gambar berikut.
Freewheel Diode
Signal diode juga dapat digunakan sebagai perlindungan dengan merangkainya secara paralel pada sebuah koil atau suatu beban inductive untuk mencegah kerusakan pada rangkaian switching dengan menekan tegangan transient yang terjadi saat beban tiba-tiba OFF. Signal diode ini biasa disebut dengan istilah free-wheeling diode, flywheel diode, atau juga freewheel diode.
