Cara Menurunkan Tegangan Menggunakan Dioda Zener

Menurunkan tegangan dalam dunia elektronik sangatlah kita butuhkan,karna tegangan ACC sprti mixer, equalizer dll rata rata menggunakan tegangan 12v sampai 15v, sedangkan suply VAC dari trafo 2A ke atas rata2 12VAC ke atas & pastinya teganganya akan naik setelah di searahkan menggunakan dioda & elko.
Menurunkan tegangan banyak macam nya,tapi
Pada kesempatan kali ini yg akan saya bahas masalah bagaimana cara menurunkan tegangan ke 12v menggunakan dioda zener,  supaya lbh jelas nya bisa sobat perhatikan rangkaian nya di bawah ini

Tegangan 12v yg di hasilkan dioda zener hanya Dapat digunakan untuk mensupply preamp, kit mixer, equalizer maupun rangkaian crossover yang tidak membutuhkan terlalu banyak arus, misal ingin mensupply preamp dengan mengambil tegangan dari supply power amplifier. Regulasi tegangannya masih cukup bagus untuk mensupply OpAmp karena OpAmp umumnya sudah mempunyai Power Supply Rejection Ratio (PSRR) yang cukup tinggi.

Cara kerja :

Resistor sebelum elko digunakan untuk membatasi arus ke dioda zener dan output.

DZ 12v berfungsi untuk membatasi tegangan sebesar 12v.

ELKO nya berfungsi untuk menurunkan impedance dioda zener dan membantu meredam osilasi serta menurunkan noise dari dioda zener.

Menentukan nilai :

RESITOR

Nilai resistor diambil dari besarnya arus (arus ke beban dan arus ke dioda zener) dan beda potensial (tegangan) antara dioda zener dan tegangan masukan.

Contoh :

sebuah preamp dengan IC TL072 membutuhkan arus 5mA, digunakan zener 15V/500mW. Dikehendaki dioda zener mengeluarkan disipasi (panas) sekitar 100mW (20% daya max), maka arus ke zener adalah 100mW/15V=6,7mA. Sehingga total arus ke preamp dan dioda zener adalah 5mA+6,7mA=11,7mA.

Jika tegangan masukan adalah 35V, dan tegangan dioda zener adalah 15V, maka nilai R1 atau R2 adalah :

(Vin-VZ)/I

(35V-15V)/11,7mA=1k71 >> gunakan saja 1k8 atau 1k5.

Dan disipasi (panas) pada resistor adalah :

(Vin-VZ)2/R

(35V-15V)2/1k8=222mW, maka gunakan resistor yang 0,5W atau 1W.

Jika kita menggunakan nilai resistor yang lebih kecil (sehingga arusnya makin besar) sedangkan nilai arus keluarannya tetap, maka sisa arusnya akan menuju ke dioda zener, dan disipasi (panas) dioda zener akan meningkat. Saya sarankan tidak membuat disipasi resistor maupun dioda zener melebihi sekitar 50% daya maksimumnya, karena jika disipasi terlalu tinggi komponen akan terlalu panas dan umurnya akan sedikit lebih pendek yang nantinya dapat mempengaruhi kualitas/keakuratan nilai komponen tersebut.

NILAI DIODA ZENER

Untuk menentukan tegangan dioda zener yang akan digunakan ditentukan berdasarkan kebutuhan tegangan perangkat yang akan disupply, misalnya untuk mensupply sebuah preamp yang menggunakan IC TL072 yang memerlukan supply ±12V, maka gunakan dioda zener 12V.

Sebuah dioda zener mampu bekerja dengan baik jika bekerja antara 5%−80% dari rating dayanya. Jika kita akan menggunakan dioda zener 500mW maka kita dapat mengoperasikannya dari 25mW−400mW. Daya yang terjadi di zener adalah :

VZ*IR-IO

dimana :    VZ = Tegangan shunt dioda zener

                   IR = Arus keluaran dari resistor

                   IO = Arus output (arus ke beban)

Jika dioda zener tidak dibebani maka arus output (IO) = 0, sehingga arus dari resistor semua menuju dioda zener sehingga disipasi dioda zener akan meningkat. Jika terjadi disipasi berlebihan akan dapat menyebabkan dioda zener rusak.

NILAI ELKO

Nilai Kapasitor ini bisa menggunakan antara 100µF-1000µF untuk membantu meningkatkan regulasi tegangan dioda zener.

Demikian sedikit pembahasan cara menurunkan tegangan menggunakan dioda zener,  semoga bermanfa'at !

Share this post