Fotorresistencia
También conocida como LDR (resistencia dependiente dep endiente de la luz) Resistencia que varia con la intensidad de luz que incide en una película de sulfuro de cadmio
Fotorresistor
Fotoconductor
Célula fotoeléctrica
Funcionamiento
Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción
El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.
Es un componente electrónico el cual cambia su su resistencia a base de la luz o fotones se mide en lux, unidad derivada der ivada del SI con símbolo lx
1 lx= 1 lm/m2
1 lx= 1 cd · sr/m2
Iluminancia
Abr.
Ejemplo
0,00005 lux
50 µlx
Luz de una estrella (Vista desde la tierra)
0,0001 lux
100 µlx
Cielo nocturno nublado, luna nueva
0,001 lux
1 mlx
Cielo nocturno despejado, luna nueva
0,25 lux
250 mlx
Luna llena en una noche despejada
50 lux
50 lx
Sala de una vivienda familiar
80 lux
80 lx
Pasillo/cuarto de baño
400 lux
4 hlx
Oficina bien iluminada
400 lux
4 hlx
Salida o puesta de sol en un día despejado.
1000 lux
1 klx
Iluminación habitual en un estudio de televisión
32.000 lux
32 klx
Luz solar en un día medio (mín.)
100.000 lux
100 klx
Luz solar en un día medio (máx.)
Modelo matemático La relación entre la resistencia R de un fotoconductor fotoconductor y la iluminación, E (densidad superficial de energía recibida expresada expresada en lux), es fuertemente no lineal. Un modelo simple es:
R = AE
-α
Donde A y α dependen del material y las condiciones de fabricación.
Por ejemplo el sulfuro de cadmio (CdS) tiene: 0.7 < α < 0.9
α=0.9
α=0.8 α=0.7
Curvas características 900 Ω Cuarto iluminada =100 Lux R = 900
Ω
Sol brillante =800 Lux R = 30
Ω
Oscuridad ≈ 0 Lux R ≈MΩ
Como vimos en si modelo matemático, la curva característica no es lineal
30 Ω
Velocidad de respuesta de un fotoconductor típico de una pieza.
La Figura muestra el tiempo de subida y el tiempo de d e caída de un fotoconductor de una pieza típic0. El tiempo de caída es considerablemente más largo porque lleva lleva más tiempo a los electrones en volver a la banda de valencia, debido a las imperfecciones cristalinas.
Respuesta espectral de varios fotoconductores intrínsecos
La respuesta espectral de varios materiales fotoconductores intrínsecos intrínsecos se muestra m uestra en la figura
La respuesta de cualquier material cae a mayor longitud de onda porque la energía de los fotones se hace menor que la del material, con lo cual la energía no es adecuada para excitar los electrones de valencia hasta elevarlos a la banda de conducción.. conducción
(Para poder establecer una comparación, el espectro de salida de una lámpara incandescente se señala con una x)
Dependencia de la temperatura en fotoconductores de CdS y CdSe
Los fotoconductores resistivos tienen coeficientes de temperatura que varían considerablemente considerablemente con el nivel de la luz y con el material, como se muestra en la Figura
se observará que el sulfuro de cadmio (CdS) es superior al seleniuro de cadmio (CdSe) en cuanto a estabilidad con la temperatura, y el funcionamiento a altas intensidades debe ser con máxima estabilidad.
Principales características. características. Los fotorresistores tienen un efecto de memoria a la luz; es decir, su resistencia específica depende de la intensidad y duración de una exposición previa y al tiempo transcurrido desde una exposición anterior.
1. Resistencia de oscuridad, valor de la resistencia después de 20 4. Voltaje Máximo, (600V). seg. En la oscuridad (104≤ RD ≤ 109Ω). 5. Respuesta Espectral. 2. La disipación máxima, (50 mW – 1W). 3. Resistencia de iluminación(100 Lux), (10≤ RI ≤ 5x103Ω).
6. Tiempo de respuesta, ( su principal desventaja desventaja). ).
1. Alta sensibilidad (debido a la gran superficie). 2. Fácil empleo. 3. Bajo costo. 4. No hay potencial de unión. 5. Alta relación resistencia luz-oscuridad.
Circuitos de aplicación mas comunes
Circuito regulado por una fotorresistencia.
Fotorresistencia
Fuente de CD LED
Circuito sensor de pro proximidad ximidad a base base de la sombra del objeto
