Qu'est-ce que ldrs :un guide simple sur sa structure et son fonctionnement

Qu'est-ce que ldrs ? LDR est un acronyme pour une résistance dépendante de la lumière. Cette résistance est communément appelée photorésistance. C'est un type particulier de résistance qui fonctionne sur le principe que sa résistance dépend de l'intensité lumineuse. De plus, ce principe de fonctionnement est connu sous le nom de principe de photoconductivité. Le principe de photoconductivité explique que l'opposition diminue lorsque la lumière augmente. Sinon, lorsque la quantité de lumière solaire diminue, la résistance augmentera.

Cet article traite du fonctionnement du LDR, de sa structure et de ses applications dans les projets d'énergie électrique.

Comment est fabriqué le LDR ?

Il est important de noter que cet appareil électronique contient des matériaux photosensibles comme le sulfure de cadmium (CdS) en forme de zig-zag. Cependant, certaines régions géographiques ont interdit l'utilisation du sulfure de cadmium dans les projets. Au lieu de cela, d'autres matériaux photosensibles à utiliser sont l'antimoniure d'indium (InSb) et le sulfure de plomb (PbS).

Aux deux extrémités de la ligne en zigzag, il y a deux contacts métalliques. Ces contacts aident à créer une connexion avec le LDR formant une bande d'énergie. Notamment, cette caractéristique principale distingue une résistance dépendante de la lumière d'un phototransistor ou d'une photodiode. De plus, cette fonctionnalité signifie qu'un LDR ne possède pas de jonction PN.

De plus, la ligne en zigzag est un matériau délicat qui doit être protégé. Par conséquent, le revêtement transparent sur la forme en zigzag offre cette protection. De plus, la couche est transparente pour permettre à la lumière de l'environnement de pénétrer jusqu'au matériau photosensible.

(une photorésistance montrant le revêtement transparent.)

Le type de LDR

Il existe deux types de LDR. Ce sont la photorésistance intrinsèque et la photorésistance extrinsèque. Notamment, les deux photorésistances sont différentes car la photorésistance intrinsèque a des matériaux semi-conducteurs purs. Dans le même temps, la photorésistance extrinsèque utilise des matériaux semi-conducteurs qui ont subi un dopage et contiennent des impuretés.

Le germanium et le silicium sont quelques exemples de matériaux semi-conducteurs purs. Lorsqu'une lumière incidente sous tension atterrit sur ce matériau semi-conducteur, les électrons de la région acquièrent cette énergie. Ensuite, ces électrons se déclenchent et certains d'entre eux se déplacent vers la bande de conduction.

Un semi-conducteur impur constitue une photorésistance extrinsèque. Ces impuretés fonctionnent en créant une nouvelle bande d'énergie sur la bande de valence. En conséquence, vous aurez besoin de moins de puissance pour le transfert d'électrons de la bande de conduction en raison de la moindre différence d'énergie.

Ces deux résistances dépendent de la lumière ; par conséquent, vous pouvez utiliser des lampadaires automatiques, des capteurs de lumière ou des posemètres. De plus, vous pouvez utiliser ces résistances dans des applications nécessitant une sensibilité à la lumière.

(une image de photorésistance.)

Comment fonctionnent les résistances dépendantes de la lumière ?

Compréhension de base

Pour comprendre le fonctionnement d'un semi-conducteur, vous devez savoir comment fonctionnent un bon conducteur et des isolants. Un bon conducteur contient un grand nombre d'électrons libres qui se déplacent dans différentes directions lorsque vous appliquez de l'énergie. D'autre part, un isolant possède une résistance plus élevée et contient donc très peu d'électrons. En conséquence, aucun mouvement des électrons n'est présent.

Cependant, un LDR utilise un semi-conducteur. Un semi-conducteur a peu d'électrons qui peuvent se déplacer d'une région à une autre. De plus, la plupart des électrons semi-conducteurs sont immobiles car ils sont maîtrisés dans le réseau cristallin. Par conséquent, du fait de l'état de ces matériaux, ils offrent une très grande résistance.

(résistance variable contrôlée par la lumière LDR)

Principe expliqué

Comme mentionné ci-dessus, le LDR respecte le principe de la photoconductivité. Ce principe est qu'une baisse du niveau d'intensité lumineuse entraîne une augmentation de la résistance. A tout moment donné lorsque l'éclairement de l'environnement tombe sur le matériau photosensible, le matériau photosensible absorbe cette énergie. Ensuite, les électrons de cette matière photosensible, en particulier dans la bande de valence, se déclenchent et se déplacent vers la bande de conduction. Enfin, une fois que les électrons atteignent la bande de conduction, ils élèvent le niveau de conductivité lorsque l'intensité de la lumière augmente. Par conséquent, une augmentation du niveau de conduction correspond à l'augmentation de l'intensité lumineuse.

De plus, les particules chargées ne peuvent se déplacer que de la bande de valence à la bande de conduction. Il est important de noter que cette infrastructure énergétique ne se produit que si l'énergie de la lumière incidente est supérieure à l'énergie de la bande interdite.

Dans les endroits sombres, le LDR a sa résistance à son plus haut. Cependant, sa résistance diminue une fois que vous exposez l'appareil aux rayons lumineux.

(un LDR assemblé sur une planche à pain.)

Application de la LDR

• Tout d'abord, ces photorésistances sont utiles pour détecter l'intensité et la présence de lumière dans un certain environnement.
• Deuxièmement, l'appareil est utile dans les ampoules automatiques qui s'allument et s'éteignent chaque fois que la lumière est allumée.
• Troisièmement, vous pouvez utiliser cette photorésistance dans un détecteur de proximité photo.
• De plus, les horloges et les détecteurs de fumée avec lumières automatisées peuvent utiliser le LDR.
• Enfin, vous pouvez utiliser le LDR dans une conception de circuit optique.

(Icône LDR.)

Structure de résistance dépendante de la lumière

Le LDR a un corps horizontal dont la plupart des parties sont exposées à la lumière.

(une structure de résistance dépendant de la lumière.)

Il faut savoir qu'il est essentiel de doper légèrement la région semi-conductrice active et de la placer sur un substrat semi-isolant.

Cependant, avec la plupart des LDR discrets, utilisez un motif interdigital pour augmenter la surface corporelle exposée à la lumière.

De plus, la structure physique du LDR permet à la lumière de pénétrer. Cette caractéristique joue un rôle important puisque le motif est découpé dans la métallisation à la surface des zones actives. Notamment, les deux zones métallisées représentent les deux contacts métalliques de la résistance. Cependant, la zone métallisée doit être de taille importante. Un espace suffisant réduit la résistance de contact avec la zone active.

Cette structure particulière est assez courante dans les petites photorésistances. De plus, la structure du motif interdigital est assez complexe. Par conséquent, il est présent dans les dispositifs photorésistants discrets.

(image des photorésistances)

Symbole LDR

Le symbole LDR dans la plupart des circuits est souvent le symbole du circuit de résistance. Ce symbole montre des flèches qui brillent dessus, représentant les rayons lumineux. Les aiguilles ressemblent à celles de la photodiode ou du circuit du phototransistor.

De plus, il est essentiel de noter qu'il existe d'anciennes et de nouvelles façons de représenter une résistance dans un circuit. L'ancienne méthode utilise la ligne en zigzag, tandis que la nouvelle méthode utilise une boîte rectangulaire.

(une icône de vecteur LDR.)

Différence entre une cellule photoélectrique et un LDR

Le LDR et la cellule photoélectrique fonctionnent selon des principes. Le LDR fonctionne sur le principe de sa résistance diminuant avec une augmentation de l'intensité lumineuse. En revanche, la cellule photoélectrique convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique. De plus, la cellule photoélectrique fonctionne avec une diode à jonction PN même si les deux nécessitent des matériaux semi-conducteurs pour fonctionner.

Enfin, alors que les deux appareils donnent une réponse, la cellule photoélectrique donne une réponse plus rapide. En revanche, la LDR propose des réactions fréquentes. Par conséquent, les photocellules sont des appareils électriques idéaux dans les applications qui nécessitent une réponse immédiate lors de la détection de changement.

(une photocellule ou une photodiode utilisée pour la détection de la lumière.)

Résumé

Un LDR est un équipement électrique crucial utilisé dans les projets nécessitant une détection de lumière. Un LDR utilise un matériau semi-conducteur et peut donc offrir une résistance élevée.

Nous espérons que cet article vous a été utile. Notre équipe est toujours prête à vous aider! Pour plus d'informations à ce sujet ou sur l'un de nos travaux, n'hésitez pas à nous contacter.