光敏电阻及光敏电阻工作原理通信电子电子设计通信电子电子设计.pdf

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1、光敏电阻 及 光敏电阻 工作原理 光敏电阻及光敏电阻工作原理 光敏电阻 光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化 铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的 特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变 的电阻器;入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用 将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏于光的测量、光的控制和光电转换（电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半

2、导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入 射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达 110M 欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏 感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.40.76）ym的响应很接近，只要人眼可感受 的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自 然光线作控制光源，使设计大为简化。光敏电阻的结构 通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射 时，半导体片（光敏层）光敏电阻外形图和电路符号就激发出电子-空穴对，参与导 电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度

3、，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。一般光敏电阻器结 构如右图所示。光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。光敏电阻 器在电路中用字母R或RL、RG表示。光敏电阻工作原理 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。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。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导 体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状 欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其

4、灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的 禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生 一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子-空穴对了半导体材料中载流子的数 目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光 消失后，由光子激发产生的电子-空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射 时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一 个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半 导体

5、导带内载流子数目的多少。光敏电阻的应用 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，可广泛应用于照相机，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。下面给出几个典型应用电路。光敏电阻调光电路 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 电镉另外还有硒硫化铝硫化铅和硫化铋等材料这些制作材料具有在特定波长的光照射下其阻值迅速减小的特性这是由于光照产生的载流子都参与导

6、电在外加电场的作用下作漂移运动电子奔向电源的正极空穴奔向电源的负极从而使光敏射光强电阻减小入射光弱电阻增大光敏电阻器一般用将光的变化转换为电的变化常用的光敏于光的测量光的控制和光电转换电阻器硫化镉光敏电阻器它是由半导体材料制成的光敏电阻器的阻值随入射光线可见光的强弱变化而变化在与人眼对可见光的响应很接近只要人眼可感受的光都会引起它的阻值变化设计光控电路时都用白炽灯泡小电珠光线或自然光线作控制光源使设计大为简化光敏电阻的结构通常光敏电阻器都制成薄片结构以便吸收更多的光能当它受到阻的阻值增加，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

7、 图(1)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。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，否则电路将无法正常工作。原因在于直流脉动电压既能给可控硅提供 过零关断的基本条件，又可使电容 C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控 硅的同步移相触发。光敏电阻式光控开关 图(2)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。图(2)是一种简单的暗激发继电器开关电路。其工作原理是:当照度下降到设置

8、 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)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 设置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。电子元器件基础知识推荐 电子元件 电子器件 电子元器件 深圳电子展 镉另外还有硒硫化铝硫化铅和硫化铋等材料这些制作材料具有在特定波长的光照射下其阻值迅速减小的特性这是由于光照产生的载流子都参与导电在外加电场的作用下作漂移运动电子奔向

9、电源的正极空穴奔向电源的负极从而使光敏射光强电阻减小入射光弱电阻增大光敏电阻器一般用将光的变化转换为电的变化常用的光敏于光的测量光的控制和光电转换电阻器硫化镉光敏电阻器它是由半导体材料制成的光敏电阻器的阻值随入射光线可见光的强弱变化而变化在与人眼对可见光的响应很接近只要人眼可感受的光都会引起它的阻值变化设计光控电路时都用白炽灯泡小电珠光线或自然光线作控制光源使设计大为简化光敏电阻的结构通常光敏电阻器都制成薄片结构以便吸收更多的光能当它受到我爱方案网 电子工程师论坛 电路图符号 Msr空间完美搬家到新浪博客 镉另外还有硒硫化铝硫化铅和硫化铋等材料这些制作材料具有在特定波长的光照射下其阻值迅速减小的特性这是由于光照产生的载流子都参与导电在外加电场的作用下作漂移运动电子奔向电源的正极空穴奔向电源的负极从而使光敏射光强电阻减小入射光弱电阻增大光敏电阻器一般用将光的变化转换为电的变化常用的光敏于光的测量光的控制和光电转换电阻器硫化镉光敏电阻器它是由半导体材料制成的光敏电阻器的阻值随入射光线可见光的强弱变化而变化在与人眼对可见光的响应很接近只要人眼可感受的光都会引起它的阻值变化设计光控电路时都用白炽灯泡小电珠光线或自然光线作控制光源使设计大为简化光敏电阻的结构通常光敏电阻器都制成薄片结构以便吸收更多的光能当它受到