LDR Devreleri ve Çalışma Prensibi

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Adından da anlaşılacağı gibi LDR veya Işığa Bağlı Direnç, yüzeyindeki ışık olayının yoğunluğuna bağlı olarak geniş bir direnç değerleri yelpazesi sergileyen bir tür dirençtir. Direnç aralığındaki değişim, birkaç yüz ohm'dan birçok megaohm'a kadar herhangi bir yerde olabilir.

Foto dirençler olarak da bilinirler. Bir LDR'deki direnç değeri, üzerine düşen ışığın yoğunluğu ile ters orantılıdır. Yani ışık daha az olduğunda direnç daha fazladır ve bunun tersi de geçerlidir.



LDR İç Yapı

Aşağıdaki şekil, bir LDR cihazının dahili parçalara ayrılmış görünümünü göstermektedir; burada zikzak veya sarmal desen içinde uygulanan, seramik bir yalıtım tabanı üzerine gömülü ve uç noktaları cihazın uçları olarak sonlandırılmış olan foto iletken maddeyi görebiliriz.

Model, kristalin foto iletken malzeme ile bunları ayıran elektrotlar arasında maksimum temas ve etkileşim sağlar.



Foto iletken malzeme genellikle kadmiyum sülfit (CdS) veya kadmiyum selenit (CdSe) içerir.

Malzemenin tipi ve kalınlığı ve bırakılan tabakanın genişliği, LDR direnç değerinin aralığını ve ayrıca kaldırabileceği watt miktarını belirler.

Cihazın iki ucu, ışık iletken katman üzerinde yalıtılmış şeffaf bir kaplamaya sahip opak bir iletken olmayan taban içine gömülüdür.

Bir LDR'nin şematik sembolü aşağıda gösterilmiştir:

LDR Boyutları

Fotosellerin veya LDR'lerin çapı 1/8 inç (3 mm) ila bir inç (25 mm) arasında değişebilir. Genellikle bunlar 3/8 inç (10 mm) çaplarda mevcuttur.

Bundan daha küçük LDR'ler genellikle alanın sorun olabileceği yerlerde veya SMD tabanlı kartlarda kullanılır. Daha küçük varyantlar daha düşük dağılım gösterir. Ayrıca, zorlu ve istenmeyen ortamlarda bile güvenilir çalışmayı sağlamak için hava geçirmez şekilde kapatılmış birkaç çeşit bulabilirsiniz.

LDR Özelliklerini İnsan Gözüyle Karşılaştırma

Yukarıdaki grafik, ışığa duyarlı cihazların özellikleriyle gözümüzün karşılaştırmasını sağlar. Grafik, 300 ila 1200 nanometre (nm) dalga boyuna karşı Göreceli spektral yanıtın grafiğini göstermektedir.

Noktalı çan şeklindeki eğri ile gösterilen insan gözü karakteristik dalga formu, gözümüzün elektromanyetik spektrumun yaklaşık olarak 400 ile 750 nm arasında nispeten daha dar bir bandına karşı daha fazla hassasiyete sahip olduğunu ortaya koymaktadır.

Eğrinin tepe noktası, 550 nm aralığında yeşil ışık spektrumunda bir maksimum değere sahiptir. Bu, bir tarafta 400 ila 450 nm arasında değişen menekşe spektrumuna doğru uzanır. Diğer taraftan bu, 700 ila 780 nm arasında değişen koyu kırmızı ışık bölgesine kadar uzanır.

Yukarıdaki şekil, kadmiyum sülfit (CdS) fotosellerinin neden ışık kontrollü devre uygulamasında en sık kullanılanlar olduğunu tam olarak ortaya koymaktadır: Cds için spektral yanıt eğrisi tepe noktaları 600 nm'ye yakın ve bu özellik, insan gözü aralığıyla oldukça aynıdır.

Aslında, kadmiyum selenid (CdSe) yanıt eğrisi zirveleri 720 nm'nin ötesine bile uzayabilir.

LDR Direnci Vs Işık Grafiği

CdSe, görünür ışık spektrumunun neredeyse tüm aralığına karşı daha yüksek hassasiyet sergileyebilir. Genel olarak, bir CdS fotoselinin karakteristik eğrisi aşağıdaki şekilde verildiği gibi olabilir.

Işık yokluğunda direnci 5 megaohm civarında olabilir; bu, 100 lüks ışık yoğunluğu veya en uygun şekilde aydınlatılmış bir odaya eşdeğer bir ışık seviyesi varlığında yaklaşık 400 ohm'a ve ışık yoğunluğu olduğunda yaklaşık 50 ohm'a düşebilir. 8000 lux kadar yüksektir. tipik olarak doğrudan parlak güneş ışığından elde edildiği gibi.

Lüks, 1 metrekarelik bir yüzeye eşit olarak yayılmış 1 lümen ışık akısının oluşturduğu aydınlatma için SI birimidir. Modern fotoseller veya LDR'ler, normal sabit tip dirençlerle eşit seviyede güç ve voltaj için yeterince derecelendirilmiştir.

Standart bir LDR için güç dağıtma kapasitesi, dedektör için kullanılan malzemenin kalitesine bağlı olabilen yaklaşık 50 ila 500 miliwatt olabilir.

Belki de LDR'ler veya foto dirençler hakkında o kadar iyi olmayan tek şey, ışık değişikliklerine karşı yavaş tepki spesifikasyonlarıdır. Kadmiyum-selenid ile inşa edilen fotoseller tipik olarak kadmiyum-sülfid fotosellerinden daha kısa zaman sabitlerine sahiptir (100 milisaniyenin aksine yaklaşık 10 milisaniye).

Bu cihazları ayrıca daha düşük dirençlere, artan hassasiyete ve yüksek sıcaklık direnci katsayısına sahip bulabilirsiniz.

Fotosellerin normalde uygulandığı ana uygulamalar, fotoğrafik pozlama ölçerlerdir, açık ve koyu etkin anahtarlar kontrol etmek için sokak ışıkları ve hırsız alarmları. Bazı ışıkla etkinleştirilen alarm uygulamalarında, sistem bir ışık huzmesi kesintisi ile tetiklenir.

Fotosel kullanan yansıma tabanlı duman alarmlarına da rastlayabilirsiniz.

LDR Uygulamaları Devreleri

Aşağıdaki resimler ilginç pratik fotosel uygulama devrelerinden birkaçını göstermektedir.

Işıkla Çalışan Röle

TRANSİSTÖR, BC547 GİBİ HERHANGİ BİR KÜÇÜK SİNYAL TİPİ OLABİLİR

Yukarıdaki şekilde gösterilen basit LDR devresi, normalde karanlık bir boşluğa, örneğin bir kutu veya mahfazanın içine yerleştirilen LDR üzerine ışık düştüğünde yanıt verecek şekilde inşa edilmiştir.

Fotosel R1 ve direnç R2, Q1'in temel önyargısını sabitleyen potansiyel bir bölücü oluşturur. Karanlık olduğunda, fotosel artan bir direnç sergiler ve Q1 tabanında sıfır önyargıya yol açar, bu nedenle Q1 ve RY1 rölesi kapalı kalır.

Fotosel LDR'de yeterli düzeyde ışık tespit edildiğinde, direnç seviyesi hızla bazı daha düşük büyüklüklere düşer. ve önyargı potansiyelinin Q1'in tabanına ulaşmasına izin verilir. Bu, kontakları harici bir devreyi veya yükü kontrol etmek için kullanılan RY1 rölesini açar.

Karanlık Aktif Röle

Sonraki şekil, ilk devrenin karanlıkta etkinleştirilen bir röle devresine nasıl dönüştürülebileceğini gösterir.

Bu örnekte, röle, LDR'de ışık olmadığında devreye girer. R1, devrenin hassasiyetini ayarlamak için kullanılır. Direnç R2 ve fotosel R3, bir voltaj bölücü gibi çalışır.

R2 ve R3'ün birleşim yerindeki voltaj, ışık tarafından tamponlanan R3'e düştüğünde yükselir. yayıcı takipçisi S1. Q1 sürücülerin verici çıkışı ortak yayıcı amplifikatör R4 aracılığıyla Q2 ve buna göre röleyi kontrol eder.

Hassas LDR Işık Dedektörü

Basit olmasına rağmen, yukarıdaki LDR devreleri, besleme voltajı değişikliklerine ve ayrıca ortam sıcaklığı değişikliklerine karşı savunmasızdır.

Bir sonraki diyagram, voltaj veya sıcaklık değişimlerinden etkilenmeden çalışacak hassas hassasiyette ışıkla etkinleştirilen bir devre aracılığıyla dezavantajın nasıl çözülebileceğini göstermektedir.

Bu devrede, LDR R5, pot R6 ve dirençler R1 ve R2, birbirleriyle bir Wheatstone köprü ağı biçiminde yapılandırılır.

Transistör Q1 ile birlikte op amp ICI ve röle RY1 çalışması çok hassas bir denge tespit anahtarı gibi.

Besleme voltajındaki veya atmosferik sıcaklıktaki değişikliklerden bağımsız olarak köprünün dengeleme noktası etkilenmez.

Yalnızca köprü ağı ile bağlantılı bileşenlerin göreceli değerlerindeki değişikliklerden etkilenir.

Bu örnekte, LDR R5 ve pot R6, Wheatstone köprüsünün bir kolunu oluşturur. R1 ve R2 köprünün ikinci kolunu oluşturur. Bu iki kol, voltaj bölücüler gibi davranır. R1 / R2 kolu, op-amp'in ters çevirmeyen girişine sabit bir% 50 besleme voltajı oluşturur.

Pot ve LDR tarafından oluşturulan potansiyel bölücü, op amp'in ters çevirme girişine ışığa bağlı değişken bir voltaj üretir.

Devrenin kurulması, pot R6, istenen miktarda ortam ışığı LDR üzerine düştüğünde, R5 ve R6'nın birleşimindeki potansiyel pin3'teki potansiyelden daha yüksek olacak şekilde ayarlanır.

Bu olduğunda, op amp'in çıkışı anında pozitif durumdan 0V'a değişir, Q1'i ve bağlı röleyi AÇIK konuma getirir. Röle, lamba olabilecek yükü etkinleştirir ve KAPATIR.

Bu op amp tabanlı LDR devresi çok hassastır ve insan gözü tarafından tespit edilemeyen ışık yoğunluklarındaki küçük değişikliklere bile yanıt verecektir.

Yukarıdaki op amp tasarımı, pin2 ve pin3 bağlantılarını değiştirerek veya aşağıda gösterildiği gibi R5 ve R6 konumlarını değiştirerek karanlıkta etkinleştirilen bir röleye kolayca dönüştürülebilir:

Histerisiz Özelliği Ekleme

Gerekirse, bu LDR devresi bir histerezis özelliği sonraki diyagramda gösterildiği gibi. Bu, IC'nin çıkış pini ve pin3'ü boyunca bir geri besleme direnci R5 eklenerek yapılır.

Bu tasarımda röle, ışık yoğunluğu önceden ayarlanan seviyenin üzerine çıktığında normal olarak çalışır. Bununla birlikte, LDR üzerindeki ışık önceden ayarlanan değerden düşüp azaldığında, röleyi kapatmadığı için röleyi KAPATMAZ. histerezis etkisi .

Röle, yalnızca ışık önemli ölçüde daha düşük bir seviyeye düştüğünde kapanır, bu da R5'in değerine göre belirlenir. Daha düşük değerler daha fazla gecikme gecikmesine (histerezis) neden olur ve bunun tersi de geçerlidir.

Açık ve Koyu Etkinleştirme Özelliklerini Bir Arada Birleştirme

Bu tasarım hassas bir aydınlık / karanlık rölesi olup daha önce açıklanan karanlık ve aydınlık anahtar devrelerinin birleştirilmesiyle tasarlanmıştır. Temelde bir pencere karşılaştırıcısı devre.

LDR üzerindeki ışık seviyesi pot ayarlarından birini aştığında veya diğer pot ayar değerinin altına düştüğünde RY1 rölesi açılır.

Pot R1 karanlık aktivasyon seviyesini belirler, pot R3 ise rölenin ışık seviyesi aktivasyonu için eşiği belirler. Pot R2, devreye besleme voltajını ayarlamak için kullanılır.

Kurulum prosedürü, LDR bir miktar normal yoğunluk seviyesinde ışık aldığında, LDR R6 ve pot R2 bağlantısına yaklaşık olarak yarı besleme voltajı uygulanacak şekilde birinci önceden ayarlanmış pot R2'nin ayarlanmasını içerir.

Potansiyometre R1 daha sonra, LDR tercih edilen karanlık seviyesinin altında bir ışık tespit ettiği anda RY1 rölesinin AÇIK konuma geçeceği şekilde ayarlanır.

Aynı şekilde, pot R3, RY1 rölesinin istenen parlaklık seviyesinde AÇIK konuma getirileceği şekilde ayarlanabilir.

Işık Tetiklemeli Alarm Devresi

Şimdi bir LDR'nin ışıkla etkinleştirilen bir alarm devresi olarak nasıl uygulanabileceğini görelim.

Alarm zili veya sesli uyarıcı aralıklı türde olmalı, yani sürekli AÇMA / KAPAMA tekrarlarıyla çalmalı ve 2 amperden az akımla çalışacak şekilde derecelendirilmelidir. LDR R3 ve direnç R2, voltaj bölücü bir ağ oluşturur.

Düşük ışık koşullarında, fotosel veya LDR direnci yüksektir, bu da R3 ve R2 bağlantısındaki voltajın bağlı SCR1 geçidini tetiklemek için yetersiz olmasına neden olur.

Olay ışığı daha parlak olduğunda, LDR direnci, SCR'yi tetiklemek için yeterli bir seviyeye düşer, bu da alarmı açar ve etkinleştirir.

Tam tersi olarak karanlık olduğunda, LDR direnci artar, SCR'yi ve alarmı KAPATIR.

Burada SCR'nin KAPALI duruma geçtiğini not etmek önemlidir, çünkü alarm, SCR'yi kapatarak bir geçit akımı olmadığında SCR'nin mandalını kırmaya yardımcı olan aralıklı bir tiptir.

Hassasiyet Kontrolü Ekleme

Yukarıdaki SCR LDR alarm devresi oldukça kabadır ve çok düşük hassasiyete sahiptir ve ayrıca bir hassasiyet kontrolünden yoksundur. Aşağıdaki bir sonraki şekil, tasarımın bahsedilen özelliklerle nasıl geliştirilebileceğini ortaya koymaktadır.

Burada, önceki diyagramdaki sabit direnç, bir pot R6 ile değiştirilir ve SCR'nin kapısı ile LDR çıkışı arasına Q1 aracılığıyla sokulan bir tampon BJT kademesi.

Ek olarak, zile veya alarm cihazına paralel olarak A1 ve R4 anahtarlarını kapatmak için bir itme görebiliriz. Bu aşama, zil cihazının aralıklı yapısından bağımsız olarak, kullanıcının sistemi bir kilitleme alarma dönüştürmesine olanak tanır.

Rezistör R4, zil kendi kendine kesilen bir seste çalsa bile, mandallama anot akımının asla kesilmemesini ve SCR'nin AÇIK tetiklendiğinde kilitli kalmasını sağlar.

S1, mandalı manuel olarak kırmak ve SCR'yi ve alarmı kapatmak için kullanılır.

Yukarıda açıklanan SCR ışıkla etkinleştirilen alarmı daha hassas bir şekilde daha da geliştirmek için, aşağıda gösterildiği gibi op amp tabanlı bir tetikleme eklenebilir. Devrenin çalışması, daha önce tartışılan LDR ışıkla etkinleştirilen tasarımlara benzer.

Darbeli Ton Çıkışlı LDR Alarm Devresi

Bu, yüksek sesli bir hoparlörü çalıştırmak için entegre bir düşük güçlü 800 Hz darbe üretecine sahip bir başka karanlıkta etkinleştirilen alarm devresidir.

İki NOR geçidi IC1-c ve ICI-d, 800 Hz frekans oluşturmak için kararsız bir multivibratör olarak yapılandırılmıştır. Bu frekans hoparlöre BJT Q1 kullanılarak küçük bir sinyal amplifikatörü aracılığıyla beslenir.

Yukarıdaki NOR geçidi aşaması, yalnızca IC 1-b'nin çıkışı düşük veya 0V olduğu sürece etkinleştirilir. Diğer iki NOR geçidi IC 1-a ve IC1-b, 6 Hz'lik bir puls çıkışı üretmek için benzer şekilde kararsız multivibratör olarak bağlanmıştır ve ayrıca sadece kapı pimi 1 düşük veya 0V'de çekildiğinde etkinleştirilir.

Pin1, LDR R4 ve pot R5 tarafından oluşturulan potansiyel bölücü birleşme yeri ile donatılmış olarak görülebilir.

Şu şekilde çalışır: LDR üzerindeki ışık yeterince parlak olduğunda bağlantı potansiyeli yüksektir, bu da her iki kararsız multivibratörü devre dışı bırakır, bu da hoparlörden ses çıkışı olmadığı anlamına gelir.

Bununla birlikte, ışık seviyesi önceden belirlenmiş seviyenin altına düştüğünde, R4 / R5 bağlantısı yeterince düşerek 6 Hz kararsızlığı etkinleştirir. Bu kararsızlık şimdi 6 Hz hızında kararsız 800 Hz'yi geçmeye veya değiştirmeye başlar. Bu, hoparlörde 6 Hz'de darbeli çok katlı 800 Hz tonla sonuçlanır.

Yukarıdaki tasarıma bir mandallama özelliği eklemek için, sadece S1 anahtarını ve R1 direncini aşağıda verildiği gibi ekleyin:

Hoparlörden yüksek, güçlendirilmiş bir ses elde etmek için, aynı devre, aşağıda gösterildiği gibi geliştirilmiş bir çıkış transistörü aşamasıyla yükseltilebilir:

Daha önceki tartışmamızda, LDR ışık algılama hassasiyetini artırmak için bir op amplifikatörün nasıl kullanılabileceğini öğrendik. Aynısı, süper hassas bir darbe tonlu ışık dedektörü devresi oluşturmak için yukarıdaki tasarımda da uygulanabilir.

LDR Hırsız Alarm Devresi

Basit bir LDR ışık demeti kesintisi hırsız alarm devresi aşağıda görülebilir.

Normalde, fotosel veya LDR, kurulu ışık huzmesi kaynağı aracılığıyla gerekli miktarda ışığı alır. Bu bir lazer ışını kaynak da.

Bu, direncini düşük tutar ve bu aynı zamanda pota R4 ve fotosel R5 bağlantısında yetersiz derecede düşük potansiyel üretir. Bu nedenle, zil ile birlikte SCR devre dışı kalır.

Bununla birlikte, bir durumda ışık demetinin kesintiye uğraması, LDR direncinin artmasına neden olarak R4 ve R5'in birleşme potansiyelini önemli ölçüde yükseltir.

Bu, SCR1'in alarm zilini AÇIK konuma getirmesini hemen tetikler. S1 anahtarlı seri direnç R3, alarmın kalıcı olarak kilitlenmesini sağlamak için tanıtılmıştır.

LDR Özelliklerini Özetleme

Foto direnç, fotosel, foto iletken hücre ve foto iletken gibi isimleri içeren LDR'nin (Işığa Bağlı Dirençler) bilindiği birçok farklı isim vardır.

Normalde en yaygın olan ve talimatlarda ve veri sayfalarında en çok kullanılan terim “fotosel” adıdır.

LDR veya fotoresistörün uygulanabileceği çeşitli kullanımlar vardır çünkü bu cihazlar ışığa duyarlı özellikleriyle iyidir ve aynı zamanda düşük maliyetle de mevcuttur.

Bu nedenle, LDR uzun bir süre popülerliğini koruyabilir ve fotoğrafik ışık ölçerler, hırsız ve duman dedektörleri gibi uygulamalarda, aydınlatmayı, alev dedektörlerini ve kart okuyucuları kontrol etmek için sokak lambalarında yaygın olarak kullanılabilir.

Genel literatürde Işığa Bağlı Dirençler için 'fotosel' genel terimi kullanılmaktadır.

LDR görüntüsü

LDR'nin Keşfi

Yukarıda tartışıldığı gibi, LDR, uzun bir süre fotoseller arasında favori olarak kalmıştır. Foto dirençlerin erken biçimleri on dokuzuncu yüzyılın başlarında üretilmiş ve piyasaya sürülmüştür.

Bu, Smith adlı bilim adamı tarafından 1873'te 'selenyumun fotoiletkenliğinin' keşfiyle üretildi.

O zamandan beri çok sayıda farklı foto iletken cihaz üretildi. Bu alanda önemli bir ilerleme, yirminci yüzyılın başlarında, özellikle 1920'de ünlü bilim adamı T.W. Fotoiletkenlik fenomeni üzerinde çalışan Case ve “Thalofide Cell- yeni bir fotoelektrik hücre” başlıklı makalesi 1920'de yayınlandı.

Sonraki yirmi yıl boyunca, 1940'larda ve 1930'larda, PbTe, PbS ve PbSe'yi içeren fotoseller geliştirmek için bir dizi başka ilgili maddeler üzerinde çalışıldı. Ayrıca 1952'de, bu cihazların yarı iletken versiyonu olan fotoiletkenler, germanyum ve silikon kullanılarak Simmons ve Rollin tarafından geliştirildi.

Işığa Bağlı Dirençlerin Sembolü

Fotodirenç veya ışığa bağlı direnç için kullanılan devre sembolü, foto direncin doğada ışığa duyarlı olduğunu belirtmek için canlandırılan direncin bir kombinasyonudur.

foto direnç LDR sembolü

Işığa bağımlı direncin temel sembolü, direncin LDR'nin işlevini simgeleyen bir dikdörtgenden oluşur. Sembol ayrıca gelen yönde iki oktan oluşur.

Aynı sembol, fototransistörlerde ve fotodiyotlarda ışığa karşı hassasiyeti sembolize etmek için kullanılır.

Yukarıda açıklanan 'direnç ve oklar' sembolü, uygulamalarının çoğunda ışığa bağımlı dirençler tarafından kullanılır.

Ancak ışığa bağımlı dirençler tarafından kullanılan sembolün bir daire içine alınmış direnci gösterdiği birkaç durum vardır. Bu, devre şemalarının çizilmesi durumunda belirgindir.

Ancak, direncin etrafında dairenin olmadığı sembol, foto dirençler tarafından kullanılan daha yaygın bir semboldür.

Teknik özellikler

LDR'nin yüzeyi, insan gözününki ile karşılaştırılabilir spektral tepkilere sahip iki kadmiyum sülfit (cds) foto-iletken hücre ile oluşturulmuştur. Yüzeyindeki ışık yoğunluğu arttıkça hücrelerin direnci doğrusal olarak düşer.

İki kontak arasına yerleştirilen fotoiletken, fotosel veya foto direnç tarafından ana duyarlı bileşen olarak kullanılır. foto dirençlerin direnci değişime uğrar fotodirenç ışığa maruz kaldığında.

Fotoiletkenlik: Elektron taşıyıcıları, kullanılan fotokondüktörün yarı iletken malzemeleri fotonları emdiğinde üretilir ve bu, ışığa bağlı dirençlerin arkasında çalışan mekanizma ile sonuçlanır.

Foto dirençler tarafından kullanılan malzemelerin farklı olduğunu fark etseniz de, bunların çoğu yarı iletkenlerdir.

Foto dirençler şeklinde kullanıldıklarında, bu malzemeler yalnızca PN bağlantılarının olmadığı durumlarda dirençli elemanlar olarak hareket ederler. Bu, cihazın doğası gereği tamamen pasif hale gelmesine neden olur.

Foto dirençler veya foto iletkenler temelde iki tiptedir:

İçsel Fotorezistör: Belirli bir fotodirenç tipi tarafından kullanılan fotoiletken malzeme, yük taşıyıcılarının sırasıyla ilk değerlik bağlarından heyecanlanmasını ve iletim bantlarına atlamasını sağlar.

Ekstrinsik Fotorezistör: Belirli bir fotodirenç tipi tarafından kullanılan foto iletken malzeme, yük taşıyıcılarının sırasıyla başlangıç ​​değerlik bağlarından veya safsızlıklarından uyarılmasını ve iletim bantlarına atlamasını sağlar.

Bu işlem, iyonize olmayan safsızlık katkı maddelerini gerektirir ki bunlar da sığdır ve ışık olduğunda bunun gerçekleşmesini gerektirir.

Fotosellerin veya harici foto dirençlerin tasarımı, çoğu durumda kızıl ötesi radyasyonlar gibi uzun dalga boyu radyasyonları dikkate alınarak özel olarak yapılır.

Ancak tasarım aynı zamanda, nispeten düşük sıcaklıklarda çalışmaları gerektiğinden, her türlü termal üretimden kaçınılması gerektiği gerçeğini de dikkate almaktadır.

LDR'nin Temel Yapısı

Foto dirençlerin veya ışığa bağlı dirençlerin üretimi için yaygın olarak gözlemlenen doğal yöntemlerin sayısı çok azdır.

Işığa sürekli maruz kalma için ışığa bağımlı dirençler tarafından ışığa duyarlı dirençli bir malzeme kullanılır. Yukarıda tartışıldığı gibi, terminallerin uçlarının her ikisi veya biriyle temas halinde olması gereken ışığa duyarlı dirençli malzeme tarafından işlenen özel bir bölüm vardır.

Doğası gereği aktif olan bir yarı iletken katman, bir fotodirenç veya ışığa bağlı bir direncin genel bir yapısında kullanılır ve ayrıca yarı iletken katmanı biriktirmek için bir yalıtkan substrat kullanılır.

Yarı iletken tabakaya gerekli seviyede iletkenlik sağlamak için eski tabakaya hafif katkı yapılır. Bundan sonra, terminaller iki uca uygun şekilde bağlanır.

Işığa bağlı direnç veya fotoselin temel yapısındaki temel sorunlardan biri, malzemesinin direncidir.

Dirençli malzemenin temas alanı, cihaz ışığa maruz kaldığında, direncinde etkin bir şekilde değişikliğe uğramasını sağlamak için en aza indirilmiştir. Bu duruma ulaşmak için, kontakların çevresinin yoğun bir şekilde katkılanması sağlanır ve bu da verilen alandaki direncin azalmasına neden olur.

Kontağı çevreleyen alanın şekli, çoğunlukla interdijital modelde veya zikzak biçiminde olacak şekilde tasarlanmıştır.

Bu, sahte direnç seviyelerinde azalma ile birlikte maruz kalan alanın maksimizasyonunu mümkün kılar ve bu da, foto dirençlerin iki kontağı arasındaki mesafeyi daraltarak ve onu küçük yaparak kazancın artmasına neden olur.

Polikristalin yarı iletken gibi yarı iletken malzemenin bir substrat üzerine çökeltilmesi gibi bir olasılık da vardır. Bunun için kullanılabilecek substratlardan biri seramiktir. Bu, ışığa bağlı direncin düşük maliyetli olmasını sağlar.

Fotodirençlerin Kullanıldığı Yerler

Işığa bağlı bir direncin veya bir foto direncin en çekici noktası, düşük maliyetli olması ve bu nedenle çeşitli elektronik devre tasarımlarında yaygın olarak kullanılmasıdır.

Bunun dışında sağlam özellikleri ve basit yapıları da onlara avantaj sağlar.

Fotorezistör, bir fototransistörde ve bir fotodiyotta bulunan çeşitli özelliklere sahip olmasa da, çeşitli uygulamalar için hala ideal bir seçimdir.

Böylelikle LDR, aydınlatma, alev dedektörleri ve kart okuyucuları kontrol etmek için sokak lambalarında, fotoğrafik ışık ölçerler, hırsız ve duman dedektörleri gibi bir dizi uygulamada uzun süredir sürekli olarak kullanılmaktadır.

Fotorezistör özelliklerini belirleyen faktör, kullanılan malzeme türüdür ve dolayısıyla özellikler buna göre değişiklik gösterebilir. Foto dirençler tarafından kullanılan malzemelerin bazıları çok uzun süreli sabitlere sahiptir.

Bu nedenle, fotoresistör tipinin si özel uygulamalar veya devreler için dikkatlice seçilmesi çok önemlidir.

Sarmak

Işığa bağlı direnç veya LDR, ışık yoğunluğunu işlemek için birçok farklı şekilde uygulanabilen çok kullanışlı algılama cihazlarından biridir. Cihaz, diğer ışık sensörlerine göre daha ucuz olmakla birlikte, gerekli hizmetleri en üst düzeyde verimlilikle sağlayabilmektedir.

Yukarıda tartışılan LDR devreleri, pratik devrelerde bir LDR kullanmanın temel modunu açıklayan sadece birkaç örnektir. Tartışılan veriler, birçok ilginç uygulama için çeşitli şekillerde incelenebilir ve özelleştirilebilir. Sorularım var? Yorum kutusu aracılığıyla ifade etmekten çekinmeyin.




Önceki: Triyaklar - Çalışma ve Uygulama Devreleri Sonraki: Optokuplörler - Çalışma, Özellikler, Arayüzler, Uygulama Devreleri