光敏电阻( 二 )


光敏电阻

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光敏电阻原理图结构原理光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料製成的特殊电阻器,表面还涂有防潮树脂,具有光电导效应 。光敏电阻的工作原理是基于内光电效应,即在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻 。为了增加灵敏度,两电极常做成梳状 。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少 。当光敏电阻受到光照时,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,成为自由电子,同时产生空穴,电子—空穴对的出现使电阻率变小 。光照愈强,光生电子—空穴对就越多,阻值就愈低 。当光敏电阻两端加上电压后,流过光敏电阻的电流随光照增大而增大 。入射光消失,电子—空穴对逐渐複合,电阻也逐渐恢复原值,电流也逐渐减小 。光敏电阻对光线十分敏感,其在无光照时,呈高阻状态,暗电阻一般可达1.5MΩ 。当有光照时,材料中激发出自由电子和空穴,其电阻值减小,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低,亮电阻值可小至1KΩ以下 。光敏电阻器的光照特性在大多数情况下是非线性的,只有在微小的範围内呈线性,光敏电阻器的电阻值有较大的离散性(电阻变化、範围大无规律) 。光敏电阻器的灵敏度是指光敏电阻器不受到光照是的电阻值(暗阻)和受到光照时电阻值(亮阻)的相对变化值 。光敏电阻的暗阻和亮阻间阻值之比约为1500:1,暗阻值越大越好,使用时给其施加直流或交流偏压,MG型光敏电阻器适用于可见光 。其主要用于各种自动控制电路、光电计数、光电跟蹤、光控电灯、照相机的自动暴光及彩色电视机的亮度自动控制电路等场合 。套用概述光敏电阻属半导体光敏器件,除具灵敏度高,反应速度快,光谱特性及r值一致性好等特点外,在高温,多湿的恶劣环境下,还能保持高度的稳定性和可靠性,可广泛套用于照相机,太阳能庭院灯,草坪灯,验钞机,石英钟,音乐杯,礼品盒,迷你小夜灯,光声控开关,路灯自动开关以及各种光控玩具,光控灯饰,灯具等光自动开关控制领域 。下面给出几个典型套用电路 。调光电路图(1)是一种典型的光控调光电路,其工作原理是:当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加,使加在电容C上的分压上升,进而使可控硅的导通角增大,达到增大照明灯两端电压的目的 。反之,若周围的光线变亮,则RG的阻值下降,导致可控硅的导通角变小,照明灯两端电压也同时下降,使灯光变暗,从而实现对灯光照度的控制 。
光敏电阻

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图(1) 上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压,不能将其用电容滤波变成平滑直流电压,又可使电容C的充电在每个半周从零开始,準确完成对可控硅的同步移相触发 。光控开关以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式,如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等,下面给出几种典型电路 。
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图(2)图(2)是一种简单的暗激发继电器开关电路 。其工作原理是:当照度下降到设定值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通,VT2的激励电流使继电器工作,常开触点闭合,常闭触点断开,实现对外电路的控制 。图(3)是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路 。其工作原理是:当照度下降到设定值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高,其输出激发VT导通,VT的激励电流使继电器工作,常开触点闭合,常闭触点断开,实现对外电路的控制 。