Wat is ldrs:een eenvoudige handleiding voor de structuur en hoe het werkt

Wat is ldrs? LDR is een acroniem voor een lichtafhankelijke weerstand. Deze weerstand is algemeen bekend als een fotoweerstand. Het is een bepaald type weerstand die werkt vanuit het principe dat zijn weerstand afhankelijk is van de lichtintensiteit. Bovendien staat dit werkingsprincipe bekend als het fotogeleidingsprincipe. Het fotogeleidingsprincipe verklaart dat de oppositie zal afnemen als het licht toeneemt. Anders zal de weerstand toenemen wanneer de hoeveelheid zonlicht afneemt.

Dit artikel bespreekt de werking van de LDR, zijn structuur en zijn toepassingen in elektrische energieprojecten.

Hoe wordt de LDR gemaakt?

Belangrijk is dat dit elektronische apparaat lichtgevoelige materialen zoals cadmiumsulfide (CdS) in een zigzagvorm heeft. In sommige geografische regio's is het gebruik van cadmiumsulfide in projecten echter verboden. Andere lichtgevoelige materialen die kunnen worden gebruikt, zijn indiumantimonide (InSb) en loodsulfide (PbS).

Aan beide uiteinden van de zigzaglijn bevinden zich twee metalen contacten. Deze contacten helpen een verbinding tot stand te brengen met de LDR die een energieband vormt. Met name dit hoofdkenmerk onderscheidt een lichtafhankelijke weerstand van een fototransistor of een fotodiode. Deze functie betekent ook dat een LDR geen P-N-kruispunt heeft.

Bovendien is de zigzaglijn een delicaat materiaal dat bescherming nodig heeft. Vandaar dat de transparante coating op de zigzagvorm deze bescherming biedt. Ook is de laag transparant om licht uit de omgeving door te laten dringen tot het lichtgevoelige materiaal.

(een fotoresistor die de transparante coating laat zien.)

Het type LDR

Er zijn twee soorten LDR. Dit zijn de intrinsieke fotoresistor en de extrinsieke fotoresistor. De twee fotoresistors zijn met name verschillend omdat de intrinsieke fotoresistor pure halfgeleidermaterialen heeft. Tegelijkertijd gebruikt de extrinsieke fotoresistor halfgeleidermaterialen die doping hebben ondergaan en enkele onzuiverheden bevatten.

Germanium en silicium zijn enkele voorbeelden van zuivere halfgeleidermaterialen. Wanneer een geactiveerd invallend licht op dit halfgeleidermateriaal landt, krijgen de elektronen in het gebied deze energie. Vervolgens worden deze elektronen geactiveerd en sommige reizen naar de geleidingsband.

Een onzuivere halfgeleider vormt een extrinsieke fotoweerstand. Deze onzuiverheden werken door een nieuwe energieband over de valentieband te creëren. Als gevolg hiervan heb je minder stroom nodig voor elektronenoverdracht van de geleidingsband vanwege de kleinere energiekloof.

Beide weerstanden zijn lichtafhankelijk; daarom kunt u automatische straatverlichting, lichtsensoren of lichtmeters gebruiken. U kunt deze weerstanden ook gebruiken in toepassingen die lichtgevoeligheid vereisen.

(een afbeelding van een fotoresistor.)

Hoe werken lichtafhankelijke weerstanden?

Basisbegrip

Om te begrijpen hoe een halfgeleider werkt, moet u weten hoe een goede geleider en isolatoren werken. Een goede geleider bevat grote aantallen vrije elektronen die in verschillende richtingen bewegen als je energie aanbrengt. Aan de andere kant heeft een isolator een hogere weerstand en bevat daarom zeer weinig elektronen. Hierdoor is er geen beweging van de elektronen aanwezig.

Een LDR gebruikt echter een halfgeleider. Een halfgeleider heeft weinig elektronen die van het ene gebied naar het andere kunnen bewegen. Bovendien zijn de meeste halfgeleiderelektronen onbeweeglijk omdat ze ingetogen zijn in het kristalrooster. Door de staat van deze materialen bieden ze dus een zeer hoge weerstand.

(lichtgestuurde variabele weerstand LDR)

Principe uitgelegd

Zoals eerder vermeld, houdt de LDR zich aan het principe van fotogeleiding. Dit principe is dat een daling van de lichtintensiteit leidt tot een stijging van de weerstand. Op elk willekeurig moment dat verlichting van de omgeving op het lichtgevoelige materiaal valt, absorbeert het lichtgevoelige materiaal deze energie. Dan worden elektronen in deze lichtgevoelige materie, vooral in de valentieband, geactiveerd en reizen naar de geleidingsband. Ten slotte, zodra de elektronen de geleidingsband bereiken, verhogen ze het niveau van geleidbaarheid wanneer de intensiteit van het licht toeneemt. Daarom komt een toename van het geleidingsniveau overeen met de toename van de lichtintensiteit.

Ook kunnen de geladen deeltjes alleen van de valentieband naar de geleidingsband bewegen. Belangrijk is dat deze energie-infrastructuur alleen plaatsvindt als de energie in het invallende licht groter is dan de bandgap-energie.

Op sombere plaatsen heeft de LDR zijn weerstand op zijn hoogst. De weerstand neemt echter af zodra u het apparaat aan lichtstralen blootstelt.

(een LDR gemonteerd op een breadboard.)

Toepassing van de LDR

• Ten eerste zijn deze fotoweerstanden nuttig bij het detecteren van de intensiteit en aanwezigheid van licht in een bepaalde omgeving.
• Ten tweede is het apparaat handig in automatische lampen die aan en uit gaan wanneer het licht is.
• Ten derde kunt u deze fotoweerstand gebruiken in een naderingsschakelaar voor foto's.
• Ook klokken en rookmelders met automatische verlichting kunnen de LDR gebruiken.
• Ten slotte kunt u de LDR gebruiken in een optisch circuitontwerp.

(LDR-pictogram.)

Lichtafhankelijke weerstandsstructuur

De LDR heeft een horizontale behuizing waarbij de meeste onderdelen aan licht zijn blootgesteld.

(een lichtafhankelijke weerstandsstructuur.)

U moet weten dat het van essentieel belang is om het actieve halfgeleidergebied licht te dopen en op een semi-isolerend substraat te plaatsen.

Gebruik bij de meeste discrete LDR's echter een interdigitaal patroon om het aan licht blootgestelde lichaamsoppervlak te vergroten.

Ook laat de fysieke structuur van de LDR licht door. Dit kenmerk speelt een belangrijke rol omdat het patroon wordt gesneden in de metallisatie op het oppervlak van actieve gebieden. Met name vertegenwoordigen de twee gemetalliseerde gebieden de twee metalen contacten voor de weerstand. Het gemetalliseerde gebied moet echter aanzienlijk in omvang zijn. Voldoende ruimte vermindert de contactweerstand naar het actieve gebied.

Deze specifieke structuur is vrij gebruikelijk in kleine fotoresistors. Bovendien is de interdigitale patroonstructuur behoorlijk complex. Daarom is het aanwezig in discrete fotoresistor-apparaten.

(afbeelding fotoweerstanden)

LDR-symbool

Het LDR-symbool in de meeste circuits is vaak het symbool van het weerstandscircuit. Dit symbool toont pijlen die erop schijnen, die de lichtstralen voorstellen. De wijzers lijken op die van de fotodiode of het fototransistorcircuit.

Het is ook essentieel op te merken dat er oude en nieuwe manieren zijn om een ​​weerstand in een circuit weer te geven. De oude methode gebruikt de zigzaglijn, terwijl de nieuwe methode een rechthoekig kader gebruikt.

(een LDR-vectorpictogram.)

Verschil tussen een fotocel en een LDR

Zowel de LDR als de fotocel werken op principes. De LDR werkt volgens het principe van het verminderen van de weerstand bij een toename van de lichtintensiteit. Daarentegen zet de fotocel lichtenergie om in elektrische energie. De fotocel werkt ook met een PN-junctiediode, hoewel beide halfgeleidermaterialen nodig hebben om te functioneren.

Ten slotte, terwijl beide apparaten een reactie geven, geeft de fotocel een snellere reactie. Aan de andere kant biedt de LDR frequente reacties. Daarom zijn fotocellen ideale elektrische apparaten in toepassingen die een onmiddellijke reactie vereisen bij het detecteren van verandering.

(een fotocel of fotodiode die wordt gebruikt voor lichtdetectie.)

Samenvatting

Een LDR is een cruciaal onderdeel van elektrische apparatuur dat wordt gebruikt in projecten die lichtdetectie vereisen. Een LDR gebruikt een halfgeleidermateriaal en kan daarom een ​​hoge weerstand bieden.

We hopen dat dit artikel je heeft geholpen. Ons team staat altijd klaar om te helpen! Voor meer informatie over dit of een van onze werkzaamheden, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.