materi Rangkaian Elektronika

1. Pengatur Zener

2. Pangatur Zener
 Gambar berikut adalah rangkaian pengatur
zener lengkap dengan beban.
 Prinsip kerja : Zener bekerja di daerah
dadal dan menjaga agar V beban konstan.

3. Pangatur Zener : persyaratan yang
harus dipenuhi
 Persyaratan yang harus dipenuhi :
Tegangan Thevenin yang
menggerakkan zener, nilainya harus
lebih besar dari tegangan zener itu
sendiri :
 Vth = RL /(RS + RL) x VS
 Vth > Vz

4. Pangatur Zener :
1. Saat bekerja di dadal, arus yang lewat
RS adalah :
IS = (VS – VZ )/ RS
Karena RZ kecil sehingga drop
voltagenya diabaikan maka : VL = VZ
 Vbeban = Vdadal.
Arus beban :
IL = VL/ RL = VZ/ RL (kecil)
2. Arus zener : IZ = IS - IL

5. Contoh soal :
 Dari rangkaian di bawah cari arus
zenernya.

6. Pangatur Zener :
persyaratan yang harus dipenuhi
 Jawab :
Vth = (2 k / 2820 )x 40 = 28,4 volt > 10 volt
IS = (40 – 10) / 820 = 36,6 mA
IL = 10 / 2k = 5 mA
 IZ = 36,6 – 5 = 31,6 mA
 Jadi arus zener pada pengatur zener 31,6
mA

7. Mengatasi masalah akibat
Tegangan Sumber yang beriak
 IS(maximal)=(VS(maximal)- VZ )/ RS
 IS(minimal)= (VS(min) – VZ )/ RS

8. Mengatasi masalah akibat
Tegangan Sumber yang beriak
 Sehingga selisih kedua persamaan
diatas menjadi :
 IS(max)-IS(min)=(VS(max)–VS(min))/RS
atau
 DIS = DVS/RS atau
 DVS = DIS.RS
 Pada zener terjadi perubahan tegangan
kerja :
 DVZ = DIZ.RZ

9. Mengatasi masalah akibat
Tegangan Sumber yang beriak
 Perbandingan Riak output terhadap Riak
input :
 DVZ/DVS = DIZ.RZ/DIS.RS
 untuk beban konstan yaitu IL konstan,
atau DIL= 0 sehingga DIZ = DIS
 DVZ/DVS =RZ/RS

10. Kemungkinan terburuk
 Kemungkinan terburuk terjadi :
 Bila VS bernilai minim dan RS Maximum
sehingga IS juga minim. sesuai persyaratan
kerja regulator tegangan Vth > Vz.
 Sedang RL minim sehingga IL maximal maka :
 IS (min) = (VS (min) – VZ )/ RS (max) atau
 RS (max) = (VS (min)- VZ )/ IS (min) maka
 IZ (min) = IS (min) – IL (max)

11. Kemungkinan terburuk
 Titik kritis : IL (maximal) = IS (minimal)
 Artinya IZ = nol. (kondisi terburuk dari
pengatur zener). Jika IZ < nol, maka
zener akan keluar dari daerah dadal dan
pengatur zener sudah tidak berfungsi /
tidak bekerja.
 Persamaan di atas menjadi :
 RS(maximal) = (VS(minim) – VZ) / IL(maximal)

12. Kemungkinan terburuk
 Agar zener tetap bekerja sebagai
pengatur tegangan.
Nilai RS harus <= RS kritis, jika tidak
maka riak input akan dikeluarkan lagi
menjadi riak ouput / tidak terfilter.

13. Pengatur Zener Kaku (Stiff)
Agar diperoleh pengatur zener yang presisi,
maka harus dipenuhi dua persamaan berikut :
 RZ < 0,01 RS Untuk mengurangi riak input
 RZ < 0,01 RL untuk mengurangi riak output
 Dengan daftar keamanan terhadap perubahan
sumber atau perubahan beban sebesar 100 : 1

14. Koefisien Suhu
 Tegangan zener sangat dipengaruhi suhu sekitar
 Zener dengan V dadal < 5 v koefisien suhu
negatif ( - )
 Zener dengan V dadal > 6 v koefisien suhu positif
( + )
 Zener dengan V dadal 5 s/d 6 v koefisien suhu
berubah-ubah dari ( - ) ke ( + ) dan ada
kemungkinan nol.
 Dengan pengatur kaku (Stiff Ragulator) untuk
kaskade
 DVout/DVin= RZ1/RS1 x RZ2/RS2