포토레지스터

Photoresistor
포토레지스터
LDR 1480405 6 7 HDR Enhancer 1.jpg
유형수동적인
작동 원리광전도성
전자 기호
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포토레지스터의 기호

포토레지스터(포토셀 또는 광의존성 저항기, LDR 또는 광전도성 셀이라고도 함)는 컴포넌트의 민감한 표면에서 광도(빛)를 받는 것에 대해 저항을 감소시키는 수동 컴포넌트입니다.포토 레지스터의 저항은 입사광 강도가 증가함에 따라 감소합니다. 즉, 광전도성을 나타냅니다.포토레지스터는 감광검출회로 및 저항반도체로서 동작하는 광활성화 및 암활성화 스위칭회로에 적용할 수 있다.어두운 곳에서는 포토레지스터가 수 메가옴(MΩ)의 저항을 가질 수 있지만, 밝은 곳에서는 수백 옴의 저항을 가질 수 있습니다.포토레지스터의 입사광이 일정 주파수를 넘으면 반도체에 흡수된 광자는 결합 전자에 전도 대역에 뛰어들 수 있는 충분한 에너지를 준다.결과적으로 발생하는 자유 전자(및 홀 파트너)는 전기를 전도하여 저항을 낮춥니다.포토레지스터의 저항 범위와 감도는 서로 다른 디바이스 간에 크게 다를 수 있습니다.또한 고유 포토레지스터는 특정 파장 대역 내에서 광자에 대해 실질적으로 다르게 반응할 수 있다.

광전 소자는 내적 소자 또는 외적 소자일 수 있다.고유 반도체는 자체 전하 캐리어를 가지고 있으며 실리콘과 같은 효율적인 반도체가 아닙니다.고유 소자에서, 사용 가능한 전자의 대부분은 원자가 대역에 있으므로, 광자는 전체 밴드갭에 걸쳐 전자를 자극하기에 충분한 에너지를 가져야 한다.외인성 소자는 도판트라고도 불리는 불순물을 가지고 있는데, 그 바닥 상태의 에너지가 전도 대역에 더 가깝기 때문에, 전자가 멀리 점프할 수 없기 때문에 낮은 에너지 광자(즉, 더 긴 파장과 더 낮은 주파수)는 장치를 작동시키기에 충분합니다.실리콘 샘플이 일부 원자를 인 원자(불순물)로 대체하면 전도에 사용할 수 있는 여분의 전자가 있을 것입니다.이것은 외인성 [1]반도체의 예입니다.

설계에 관한 고려 사항

3개의 포토레지스터(mm 단위)
가로등에서 나오는 대형 CdS 포토셀.

포토레지스터는 포토다이오드포토트랜지스터보다 감광성이 낮다.후자의 2개의 컴포넌트는 진정한 반도체 디바이스이며, 포토레지스터는 PN 접합이 없는 패시브 컴포넌트입니다.포토 레지스터의 광저항은 주위 온도에 따라 크게 달라질 수 있으므로 광자의 정확한 측정이나 감도가 필요한 용도에 적합하지 않습니다.

또한 포토레지스터는 빛에 노출되고 나서 저항의 감소 사이에 일정한 지연 시간을 나타내며, 보통 약 10밀리초입니다.밝은 환경에서 어두운 환경으로 전환될 때 지연 시간은 1초 정도로 더 길어집니다.이 특성은 빠르게 깜박이는 빛을 감지하는 데 적합하지 않지만 오디오 신호 [2]압축의 응답을 부드럽게 하는 데 사용될 수 있습니다.

적용들

전형적인 미국 가로등용 광전 제어 장치의 내부 부품입니다.포토레지스터는 우측을 향하고 있으며, 전류가 히터를 통해 흐르는지 여부를 제어하여 주 전원 접점을 엽니다.밤에는 히터가 식어 전원 접점이 닫히면서 가로등에 전력이 공급됩니다.

포토레지스터는 많은 종류가 있다.저렴한 황화카드뮴(CdS) 셀은 카메라 광도계, 시계 라디오, 알람 장치(광선 감지기로 사용), 야간 조명, 실외 시계, 태양 가로등, 태양 도로 스터드 등 많은 소비자 품목에서 찾을 수 있다.

포토레지스터는 가로등 안에 배치되어 언제 불이 켜지는지를 제어할 수 있습니다.주변 조명이 포토레지스터에 떨어지면 가로등이 꺼집니다.따라서 어두운 시간 동안만 조명을 켜짐으로써 에너지를 절약할 수 있습니다.

또한 사람/물체가 레이저 빔을 통과할 때 광강도의 변화를 감지하기 위해 레이저 기반 보안 시스템에서 포토레지스터 또는 LDR이 사용됩니다.

또한 일부 동적 압축기에서는 게인 감소를 제어하기 위해 소형 백열등 또는 네온 램프 또는 발광 다이오드와 함께 사용됩니다.이 응용 프로그램의 일반적인 용도는 온보드 트레몰로 효과가 포함된 많은 기타 앰프에서 찾을 수 있습니다. 이는 진동하는 빛 패턴이 증폭 회로를 통과하는 신호의 레벨을 제어하기 때문입니다.

유럽에서는 카드뮴 RoHS 금지법 때문에 CdS 및 CdSe[3] 포토레지스터 사용이 엄격히 제한되고 있습니다.

중적외선 스펙트럼 영역에는 황화납(PbS) 및 인듐 안티몬화물(InSb) LDR(광의존성 저항)이 사용된다.Ge:Cu 광전도체는 가장 우수한 원적외선 검출기 중 하나이며 적외선 천문학과 적외선 분광학에 사용됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Diffenderfes, Robert (2005). Electronic Devices: System and Applications. New Delhi: Delimar. p. 480. ISBN 978-1401835149.
  2. ^ "Photo resistor - Light Dependent Resistor (LDR) » Resistor Guide". resistorguide.com. Retrieved 19 April 2018.
  3. ^ "Silonex: TO-18 photocells on ceramic substrate" (PDF). Archived from the original (PDF) on 1 April 2013. Retrieved 17 October 2013.

외부 링크