什么是LDR：结构及其工作原理的简单指南
什么是LDR：结构及其工作原理的简单指南
什么是LDR？LDR是光敏电阻的缩写。该电阻器通常称为光敏电阻器。它是一种特殊类型的电阻器，其工作原理是其电阻取决于光强度。此外，这种工作原理被称为光电导原理。光电导原理解释说，当光线增加时，电阻会减少。否则，当日照量减少时，电阻会上升。
本文讨论了LDR的工作原理、结构及其在电能项目中的应用。
LDR是如何制造的？
重要的是，这种电子设备具有锯齿形的硫化镉（CdS）等感光材料。然而，一些地理区域已禁止在项目中使用硫化镉。相反，可以使用的其他感光材料是锑化铟（InSb）和硫化铅（PbS）。
在之字形线的两端，有两个金属触点。这些触点有助于建立与LDR的连接，形成一个能带。值得注意的是，这一主要特征将光敏电阻与光电晶体管或光电二极管区分开来。此外，此特性意味着LDR不具有P-N结。
此外，曲折线是一种需要保护的精细材料。因此，之字形形状上的透明涂层提供了这种保护。此外，该层是透明的，可以让来自环境的光线穿透到感光材料。
显示透明涂层的光敏电阻
LDR的类型
LDR有两种类型。这些是本征光敏电阻和外在光敏电阻。值得注意的是，这两种光敏电阻是不同的，因为本征光敏电阻具有纯半导体材料。同时，外源光敏电阻采用经过掺杂且含有一定杂质的半导体材料。
锗和硅是纯半导体材料的一些例子。当激发的入射光落在这种半导体材料上时，该区域中的电子就会获得这种能量。然后，这些电子被触发，其中一些电子进入导带。
不纯的半导体构成外来光敏电阻。这些杂质通过在价带上产生一个新的能带而起作用。因此，由于能隙更小，电子从导带转移所需的能量更少。
这两个电阻器都依赖于光。因此，您可以使用自动路灯、光传感器或测光表。此外，您可以在需要光敏性的应用中使用这些电阻器。
光敏电阻图片
光敏电阻如何工作？
基本理解
要了解半导体的工作原理，您必须了解良导体和绝缘体的工作原理。良导体包含大量自由电子，当您施加能量时这些电子会朝不同方向移动。另一方面，绝缘体具有更高的电阻，因此包含很少的电子。结果，电子没有运动。
但是，LDR使用半导体。半导体几乎没有可以从一个区域移动到另一个区域的电子。此外，大多数半导体电子是不动的，因为它们在晶格中被抑制。因此，由于这些材料的状态，它们提供了非常高的电阻。
原理说明
如前所述，LDR遵循光电导原理。这个原理是光强度水平的下降会导致电阻的上升。在任何给定时间，当来自环境的光照落在感光材料上时，感光材料都会吸收这种能量。然后，这种光敏物质中的电子，特别是价带中的电子，被触发并移动到导带。最后，一旦电子到达导带，当光强度增加时，它们会提高电导率。因此，传导水平的增加对应于光强度的增加。
此外，带电粒子只能从价带移动到导带。重要的是，这种能量基础设施只有在入射光中的能量大于带隙能量时才会发生。
在阴暗的地方，LDR的抵抗力最高。但是，一旦将设备暴露在光线下，它的电阻就会降低。
组装在面包板上的LDR
LDR的应用
- 首先，这些光敏电阻可用于检测特定环境中光的强度和存在。
- 其次，该设备可用于自动灯泡，只要有灯光就会亮起和熄灭。
- 第三，您可以在光电接近开关中使用此光敏电阻。
- 此外，带有自动灯的时钟和烟雾报警器也可以使用LDR。
- 最后，您可以在光路设计中使用LDR。
光敏电阻结构
LDR采用水平机身，大部分部件都暴露在光线下。
一种光敏电阻结构
您应该知道，对有源半导体区域进行轻微掺杂并将其放置在半绝缘基板上是必不可少的。
然而，对于大多数离散的LDR，使用叉指图案来增加身体暴露在光线下的表面积。
此外，LDR的物理结构允许光线穿透。由于图案是在有源区表面的金属化层中切割的，因此该特征起着重要作用。值得注意的是，两个金属化区域代表电阻器的两个金属触点。然而，金属化区域的尺寸应该很大。足够的空间会降低有源区的接触电阻。
这种特殊结构在小型光敏电阻器中很常见。此外，叉指图案结构相当复杂。因此，它存在于分立的光敏电阻器件中。
光敏电阻图片
LDR符号
大多数电路中的LDR符号通常是电阻电路符号。这个符号显示了发光的箭头，代表光线。指针类似于光电二极管或光电晶体管电路。
此外，必须注意在电路中表示电阻器的方式有新旧两种。旧方法使用锯齿线，而新方法使用矩形框。
光电管和LDR之间的区别
LDR和光电管都按原理工作。LDR的工作原理是其电阻随着光强度的增加而降低。相比之下，光电池将光能转换为电能。此外，光电管与PN结二极管一起工作，尽管两者都需要半导体材料才能发挥作用。
最后，虽然两个设备都给出了响应，但光电管给出了更快的响应。另一方面，LDR提供频繁的反应。因此，在检测变化时需要立即响应的应用中，光电管是理想的电气设备。
用于光检测的光电管或光电二极管
总结
LDR是需要光检测的项目中使用的关键电气设备。LDR使用半导体材料，因此可以提供高电阻。