Что такое ldrs:простое руководство по его структуре и принципам работы

Что такое лдрс? LDR — это аббревиатура от светозависимого резистора. Этот резистор широко известен как фоторезистор. Это особый тип резистора, работа которого основана на том принципе, что его сопротивление зависит от интенсивности света. Кроме того, этот принцип работы известен как принцип фотопроводимости. Принцип фотопроводимости объясняет, что оппозиция будет уменьшаться, когда свет увеличивается. В противном случае, когда количество солнечного света уменьшится, сопротивление возрастет.

В этой статье обсуждается работа LDR, его структура и применение в электроэнергетических проектах.

Как создается LDR?

Важно отметить, что это электронное устройство имеет светочувствительные материалы, такие как сульфид кадмия (CdS), в форме зигзага. Однако в некоторых географических регионах использование сульфида кадмия в проектах запрещено. Вместо этого можно использовать другие светочувствительные материалы:антимонид индия (InSb) и сульфид свинца (PbS).

На обоих концах зигзагообразной линии есть два металлических контакта. Эти контакты помогают создать связь с LDR, образуя энергетическую полосу. Примечательно, что эта основная особенность отличает светочувствительный резистор от фототранзистора или фотодиода. Кроме того, эта функция означает, что LDR не имеет соединения P-N.

Кроме того, зигзагообразная строчка — деликатный материал, который нуждается в защите. Следовательно, прозрачное покрытие на зигзагообразной форме обеспечивает эту защиту. Кроме того, слой прозрачен, что позволяет свету из окружающей среды проникать на светочувствительный материал.

(фоторезистор с прозрачным покрытием.)

Тип LDR

Есть два типа LDR. Это внутренний фоторезистор и внешний фоторезистор. Примечательно, что два фоторезистора отличаются тем, что собственный фоторезистор изготовлен из чистых полупроводниковых материалов. В то же время внешний фоторезистор использует полупроводниковые материалы, прошедшие легирование и содержащие некоторые примеси.

Германий и кремний являются некоторыми примерами чистых полупроводниковых материалов. Когда падающий свет под напряжением падает на этот полупроводниковый материал, электроны в этой области получают эту энергию. Затем эти электроны срабатывают, и некоторые из них перемещаются в зону проводимости.

Нечистый полупроводник представляет собой внешний фоторезистор. Эти примеси работают, создавая новую энергетическую зону над валентной зоной. В результате вам потребуется меньше энергии для переноса электронов из зоны проводимости из-за меньшей энергетической щели.

Оба эти резистора зависят от света; поэтому вы можете использовать автоматические уличные фонари, датчики освещенности или люксметры. Кроме того, вы можете использовать эти резисторы в приложениях, требующих светочувствительности.

(изображение фоторезистора.)

Как работают светозависимые резисторы?

Основные сведения

Чтобы понять, как работает полупроводник, вы должны знать, как работают хорошие проводники и изоляторы. Хороший проводник содержит большое количество свободных электронов, которые движутся в разных направлениях при подаче энергии. С другой стороны, изолятор обладает более высоким сопротивлением, поэтому содержит очень мало электронов. В результате движение электронов отсутствует.

Однако LDR использует полупроводник. В полупроводнике мало электронов, которые могут перемещаться из одной области в другую. Кроме того, большинство полупроводниковых электронов неподвижны, потому что они подчинены кристаллической решетке. Следовательно, из-за состояния этих материалов они обладают очень высокой устойчивостью.

(светоуправляемый переменный резистор LDR)

Объяснение принципа

Как упоминалось выше, LDR соблюдает принцип фотопроводимости. Этот принцип заключается в том, что снижение уровня интенсивности света приводит к увеличению сопротивления. В любой момент времени, когда свет из окружающей среды падает на светочувствительный материал, светочувствительный материал поглощает эту энергию. Затем электроны в этом светочувствительном веществе, особенно в валентной зоне, срабатывают и перемещаются в зону проводимости. Наконец, когда электроны достигают зоны проводимости, они повышают уровень проводимости при увеличении интенсивности света. Следовательно, увеличение уровня проводимости соответствует увеличению интенсивности света.

Кроме того, заряженные частицы могут перемещаться только из валентной зоны в зону проводимости. Важно отметить, что эта энергетическая инфраструктура возникает только в том случае, если энергия падающего света больше, чем энергия запрещенной зоны.

В мрачных местах сопротивление LDR максимально. Однако его сопротивление уменьшается, когда вы подвергаете устройство воздействию световых лучей.

(LDR собран на макетной плате.)

Применение LDR

• Во-первых, эти фоторезисторы полезны для определения интенсивности и наличия света в определенной среде.
• Во-вторых, устройство полезно в автоматических лампочках, которые включаются и выключаются всякий раз, когда есть свет.
• В-третьих, этот фоторезистор можно использовать в бесконтактном фотодатчике.
• Кроме того, LDR можно использовать в часах и пожарных извещателях с автоматическим освещением.
• Наконец, вы можете использовать LDR в конструкции оптической схемы.

(Значок LDR.)

Структура светозависимого резистора

LDR имеет горизонтальный корпус, большая часть деталей которого подвергается воздействию света.

(светозависимая структура резистора.)

Вы должны знать, что легкое легирование активной области полупроводника и размещение ее на полуизолирующей подложке имеет важное значение.

Однако в большинстве дискретных LDR используется встречно-штыревой рисунок, чтобы увеличить площадь поверхности тела, подверженную воздействию света.

Кроме того, физическая структура LDR позволяет проникать свету. Эта особенность играет существенную роль, так как рисунок прорезается при металлизации на поверхности активных зон. Примечательно, что две металлизированные области представляют собой два металлических контакта резистора. Однако металлизированная область должна быть значительной по размеру. Достаточное пространство снижает контактное сопротивление активной области.

Эта конкретная структура довольно распространена в небольших фоторезисторах. Кроме того, структура межпальцевого узора довольно сложна. Следовательно, он присутствует в дискретных фоторезисторных устройствах.

(изображение фоторезисторов)

Символ LDR

Символ LDR в большинстве схем часто является символом цепи резистора. Этот символ показывает сияющие на нем стрелки, представляющие световые лучи. Стрелки напоминают фотодиодную или фототранзисторную схему.

Кроме того, важно отметить, что существуют старые и новые способы представления резистора в цепи. В старом методе используется зигзагообразная линия, а в новом — прямоугольник.

(векторный значок LDR.)

Разница между фотоэлементом и LDR

И LDR, и фотоэлемент работают по принципу. LDR работает по принципу уменьшения сопротивления с увеличением интенсивности света. Напротив, фотоэлемент преобразует световую энергию в электрическую. Кроме того, фотоэлемент работает с диодом с PN-переходом, хотя для работы обоих требуются полупроводниковые материалы.

Наконец, хотя оба устройства дают ответ, фотоэлемент дает более быстрый ответ. С другой стороны, LDR предлагает частые реакции. Таким образом, фотоэлементы являются идеальными электрическими устройствами для приложений, требующих немедленного реагирования при обнаружении изменений.

(фотоэлемент или фотодиод, используемый для обнаружения света.)

Обзор

LDR — это часть важного электрического оборудования, используемого в проектах, требующих обнаружения света. LDR использует полупроводниковый материал, поэтому может обеспечить высокое сопротивление.

Мы надеемся, что эта статья была вам полезна. Наша команда всегда готова помочь! Для получения дополнительной информации об этой или любой другой нашей работе, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.