teknik otomasi industri smk jilid 1

153
• PENYELESAIAN
Tegangan yang dikenakan (20 sampai 40 V) selalu lebih besar dari
tegangan breakdown dioda zener. Oleh sebab itu, kita dapat
membayangkan dioda zener seperti batere dalam Gambar 3b. Tegangan
outputnya adalah : UOUt = U Z = 10 V
Tak peduli berapa harga tegangan sumber antara 20dan 40 V, tegangan
output selalu pada 10 V. Jika tegangan sumber 20 V, tegangan pada
resistor pembatas-seri adalah 10 V , jika tegangan sumber 40 V,
tegangan pada resistor pembatas-seri adalah 30 V. Oleh sebab itu, setiap
perubahan tegangan sumber, muncul pada resistor pembatas-seri.
Tegangan output secara ideal konstan .
Arus zener minimum IZ(min) terjadi pada tegangan sumber minimum.
Dengan hukum Ohm .
I
Z(min)
=
U ( min)
- U
IN Z
R
= 20 - 10
820
= 12,2 mA
Arus zener maksimum terjadi jika tegangan sumber maksimum :
IN( max) Z
IZ(max)
=
R
U - U =
40 - 10
820
= 36,6 mA
CONTOH 2
Gunakan pendekatan kedua untuk menghitung tegangan output
minimum dan maksimum pada Gambar 3a
PENYELESAIAN
Contoh 2 memberikan ZZT = 7 Ω. Walaupun hal ini hanya benar pada
arus tertentu, ZZT merupakan pendekatan yang baik untuk ZZ di mana
saja dalam breakdown .
Kita dapatkan IZ(min) = 12,2 mA dan IZ(Mak) = 36,6 mA. Jika arus ini
mengalir melalui dioda zener pada Gambar 3c, tegangan minimum
dan maksimumnya adalah :
dan
( ) ≅ U + I Z
UOUT MIN Z Z( MIN)
Z
= 10 + 0,0122(7) = 10,09 V
UOUT ≅ U Z + I Z( max)
ZZ
= 10 + 0,0366(7) = 10,26 V
Yang penting dari contoh ini adalah untuk menggambarkan regulasi
tegangan (menjaga tegangan otput konstan). Di sini kita mempunyai
sumber yang berubah dari 20 sampai 40 V, perubahan 100%. Tegangan
output berubah dari 10,09 sampai 10,26 V, perubahan 1,7%. Dioda zener
telah mengurangi perubahan input 100% menjadi perubahan output
hanya 1,7%. Regulasi tegangan merupakan penggunaan utama dari
dioda zener.