O que é ldrs:guia simples para sua estrutura e como funciona

O que é ldrs? LDR é um acrônimo para um resistor dependente da luz. Este resistor é comumente conhecido como um fotorresistor. É um tipo particular de resistor que opera a partir do princípio de que sua resistência depende da intensidade da luz. Além disso, este princípio de funcionamento é conhecido como o princípio da fotocondutividade. O princípio da fotocondutividade explica que a oposição diminuirá quando a luz aumentar. Caso contrário, quando a quantidade de luz solar diminuir, a resistência aumentará.

Este artigo discute o funcionamento do LDR, sua estrutura e suas aplicações em projetos de energia elétrica.

Como é feito o LDR?

É importante ressaltar que este dispositivo eletrônico possui materiais fotossensíveis como Sulfeto de Cádmio (CdS) em forma de zig-zag. No entanto, algumas regiões geográficas proibiram o uso de sulfeto de cádmio em projetos. Em vez disso, outros materiais fotossensíveis a serem usados ​​são Antimonide de Índio (InSb) e Sulfeto de Chumbo (PbS).

Em ambas as extremidades da linha em zig-zag, existem dois contatos de metal. Esses contatos ajudam a criar uma conexão com o LDR formando uma banda de energia. Notavelmente, esta característica principal distingue um resistor dependente de luz de um fototransistor ou um fotodiodo. Além disso, esse recurso significa que um LDR não possui uma junção P-N.

Além disso, a linha zig-zag é um material delicado que precisa de proteção. Assim, o revestimento transparente no formato zig-zag oferece essa proteção. Além disso, a camada é transparente para permitir que a luz do ambiente penetre no material fotossensível.

(um fotorresistor mostrando o revestimento transparente.)

O tipo de LDR

Existem dois tipos de LDR. Estes são o fotorresistor intrínseco e o fotorresistor extrínseco. Notavelmente, os dois fotorresistores são diferentes porque o fotorresistor intrínseco possui materiais semicondutores puros. Ao mesmo tempo, o fotorresistor extrínseco utiliza materiais semicondutores que sofreram dopagem e contêm algumas impurezas.

O germânio e o silício são alguns exemplos de materiais semicondutores puros. Quando uma luz incidente energizada atinge esse material semicondutor, os elétrons na região ganham essa energia. Então, esses elétrons são acionados e alguns deles viajam para a banda de condução.

Um semicondutor impuro compõe um fotorresistor extrínseco. Essas impurezas funcionam criando uma nova banda de energia sobre a banda de valência. Como resultado, você precisará de menos energia para a transferência de elétrons da banda de condução devido ao menor intervalo de energia.

Ambos os resistores são dependentes da luz; portanto, você pode usar luzes de rua automáticas, sensores de luz ou medidores de luz. Além disso, você pode usar esses resistores em aplicações que exigem sensibilidade à luz.

(uma imagem de fotorresistência.)

Como funcionam os resistores dependentes de luz?

Compreensão básica

Para entender como um semicondutor funciona, você deve saber como funcionam um bom condutor e isolantes. Um bom condutor contém um grande número de elétrons livres que se movem em direções diferentes quando você aplica energia. Por outro lado, um isolante possui uma resistência maior, portanto, contém muito poucos elétrons. Como resultado, nenhum movimento dos elétrons está presente.

No entanto, um LDR usa um semicondutor. Um semicondutor tem poucos elétrons que podem se mover de uma região para outra. Além disso, a maioria dos elétrons semicondutores são imóveis porque estão subjugados na rede cristalina. Consequentemente, devido ao estado desses materiais, eles oferecem uma resistência muito alta.

(resistor variável controlado por luz LDR)

Princípio explicado

Como mencionado acima, o LDR obedece ao princípio da fotocondutividade. Este princípio é que uma queda no nível de intensidade da luz provoca um aumento na resistência. A qualquer momento em que a iluminação do ambiente incide sobre o material fotossensível, o material fotossensível absorve essa energia. Então, os elétrons nesta matéria fotossensível, particularmente na banda de valência, são acionados e viajam para a banda de condução. Finalmente, uma vez que os elétrons atingem a banda de condução, eles aumentam o nível de condutividade quando a intensidade da luz aumenta. Portanto, um aumento no nível de condução corresponde ao aumento da intensidade da luz.

Além disso, as partículas carregadas só podem se mover da banda de valência para a banda de condução. É importante ressaltar que essa infraestrutura energética só acontece se a energia da luz incidente for maior que a energia do bandgap.

Quando em lugares sombrios, o LDR tem sua resistência mais alta. No entanto, sua resistência diminui quando você expõe o dispositivo aos raios de luz.

(um LDR montado em uma placa de ensaio.)

Aplicação do LDR

• Em primeiro lugar, esses fotoresistores são úteis para detectar a intensidade e a presença de luz em um determinado ambiente.
• Em segundo lugar, o dispositivo é útil em lâmpadas automáticas que acendem e apagam sempre que há luz.
• Em terceiro lugar, você pode usar este fotorresistor em um interruptor de proximidade de foto.
• Além disso, relógios e detectores de fumaça com luzes automatizadas podem usar o LDR.
• Por último, você pode usar o LDR em um projeto de circuito óptico.

(ícone LDR.)

Estrutura de resistor dependente de luz

O LDR tem um corpo horizontal que tem a maioria das partes expostas à luz.

(uma estrutura de resistor dependente da luz.)

Você deve saber que dopar levemente a região semicondutora ativa e colocá-la em um substrato semi-isolante é essencial.

No entanto, com a maioria dos LDRs discretos, use um padrão interdigital para aumentar a área de superfície do corpo exposta à luz.

Além disso, a estrutura física do LDR permite que a luz penetre. Este recurso desempenha um papel significativo, pois o padrão é cortado na metalização na superfície das áreas ativas. Notavelmente, as duas áreas metalizadas representam os dois contatos metálicos do resistor. No entanto, a área metalizada deve ser substancial em tamanho. Espaço suficiente reduz a resistência de contato com a área ativa.

Esta estrutura particular é bastante comum em pequenos fotoresistores. Além disso, a estrutura do padrão interdigital é bastante complexa. Portanto, está presente em dispositivos fotorresistores discretos.

(imagem dos fotorresistores)

Símbolo LDR

O símbolo LDR na maioria dos circuitos é frequentemente o símbolo do circuito do resistor. Este símbolo mostra setas brilhando sobre ele, representando os raios de luz. As mãos lembram as do fotodiodo ou do circuito do fototransistor.

Além disso, é essencial notar que existem maneiras antigas e novas de representar um resistor em um circuito. O método antigo usa a linha em ziguezague, enquanto o novo método usa uma caixa retangular.

(um ícone de vetor LDR.)

Diferença entre uma fotocélula e um LDR

Tanto o LDR quanto a fotocélula funcionam com base em princípios. O LDR funciona com base no princípio de sua resistência reduzindo com o aumento da intensidade da luz. Em contraste, a fotocélula converte energia luminosa em energia elétrica. Além disso, a fotocélula funciona com um diodo de junção PN, embora ambos necessitem de materiais semicondutores para funcionar.

Por último, enquanto ambos os dispositivos dão uma resposta, a fotocélula dá uma resposta mais rápida. Por outro lado, o LDR oferece reações frequentes. Portanto, as fotocélulas são dispositivos elétricos ideais em aplicações que exigem uma resposta imediata ao detectar mudanças.

(uma fotocélula ou fotodiodo usado para detecção de luz.)

Resumo

Um LDR é um equipamento elétrico crucial usado em projetos que exigem detecção de luz. Um LDR usa um material semicondutor, portanto, pode oferecer alta resistência.

Esperamos que este artigo tenha sido de ajuda para você. Nossa equipe está sempre pronta para ajudar! Para mais informações sobre este ou qualquer um dos nossos trabalhos não hesite em contactar-nos.