光敏電阻在電子電路中是如何運(yùn)作的
光敏電阻,LDR或光敏電阻通常用于需要檢測(cè)光的存在或水平的電子電路設(shè)計(jì)中,對(duì)光敏感。如同其他的電阻,比如熱敏電阻對(duì)熱量敏感,壓敏電阻對(duì)電壓敏感。
這些電子組件可以用光依賴電阻,LDR,光敏電阻,甚至光電池,光電池或光電導(dǎo)體的各種名稱來描述。
盡管也可以使用其他電子組件,例如光電二極管或光電晶體管,但LDR或光電電阻器在許多電子電路設(shè)計(jì)中特別方便使用。它們?yōu)楣馑降淖兓峁┝撕艽蟮碾娮枳兓?/p>
鑒于其低成本,易于制造以及易于使用,LDR已用于多種不同的應(yīng)用中。LDR曾一度用于照相測(cè)光儀,甚至到現(xiàn)在,它們?nèi)员挥糜谛枰獧z測(cè)光線水平的各種應(yīng)用中。
光敏電阻器廣泛可用:-通常由電子元件分銷商庫存,并且鑒于當(dāng)今電子行業(yè)供應(yīng)鏈的運(yùn)作方式,這是獲取它們的正常方法。大型和小型電子元器件分銷商通常都會(huì)有很好的選擇。
什么是光敏電阻
光敏電阻或光敏電阻器是對(duì)光敏感的電子組件,一般不是貼片電阻類型。當(dāng)光線照射到其上時(shí),電阻發(fā)生變化。LDR的電阻值可能會(huì)在許多數(shù)量級(jí)上變化,隨著光水平的增加,電阻值會(huì)下降。
LDR或光敏電阻的電阻值在黑暗中為幾兆歐,然后在明亮光下降至幾百歐并不少見。電阻變化如此之大,LDR易于使用,并且有許多LDR電路可用。光敏電阻或光敏電阻的靈敏度也隨入射光的波長(zhǎng)而變化。
LDR由半導(dǎo)體材料制成,以使其具有光敏特性。可以使用許多材料,但是用于這些光敏電阻的一種流行材料是硫化鎘CdS,盡管由于使用鎘的環(huán)境問題,現(xiàn)在歐洲限制了這些電池的使用。
同樣,鎘CdSe也受到限制??梢允褂玫钠渌牧习蚧UPbS和銻化銦InSb。
盡管半導(dǎo)體材料用于這些光敏電阻,但由于它們不具有PN結(jié),因此它們是純粹的無源器件,這使它們與其他光電探測(cè)器(如光電二極管和光電晶體管)分開。
LDR /光敏電阻符號(hào)
電子電路中使用的LDR符號(hào)以電阻器電路符號(hào)為基礎(chǔ),但是會(huì)以發(fā)光的箭頭的形式顯示光。這樣,它遵循與光電二極管和光電晶體管電路符號(hào)相同的約定,其中箭頭用于顯示落在這些組件上的光。
用于舊的和新的電阻器符號(hào)的光敏電阻器,LDR或光敏電阻的電路符號(hào)
對(duì)于較新類型的電阻器符號(hào)(即矩形框和較舊的之字形線電阻器電路符號(hào)),都顯示了光敏電阻器/光敏電阻電路符號(hào)。
LDR如何運(yùn)作
在不進(jìn)行復(fù)雜解釋的情況下,相對(duì)容易理解LDR如何工作的基礎(chǔ)知識(shí)。首先必須了解電流是由電子在材料內(nèi)的運(yùn)動(dòng)組成的。
好的導(dǎo)體具有大量的自由電子,這些自由電子可以在電勢(shì)差的作用下朝給定方向漂移。具有高電阻的絕緣子幾乎沒有自由電子,因此很難使它們運(yùn)動(dòng),因此很難流動(dòng)。
LDR或光敏電阻由任何具有高電阻的半導(dǎo)體材料制成。它具有很高的電阻,因?yàn)楹苌儆凶杂汕夷軌蛞苿?dòng)的電子-絕大多數(shù)電子被鎖定在晶格中而無法移動(dòng)。因此,在此狀態(tài)下,LDR電阻較高。
當(dāng)光落在半導(dǎo)體上時(shí),光子被半導(dǎo)體晶格吸收,并且它們的一些能量轉(zhuǎn)移到電子上。這使它們中的一些有足夠的能量脫離晶格,從而可以導(dǎo)電。這導(dǎo)致降低了半導(dǎo)體的電阻,從而降低了整體的LDR電阻。
這個(gè)過程是漸進(jìn)的,隨著更多的光照射到LDR半導(dǎo)體上,更多的電子被釋放以導(dǎo)電,并且電阻進(jìn)一步下降。