광의존저항: 종합 가이드

빛 의존 저항이란 무엇인가?

빛 의존 저항(LDR)은 빛의 강도가 증가할수록 저항이 감소하고, 빛의 강도가 감소할수록 저항이 증가하는 장치로 정의됩니다. LDR의 저항 범위는 사용된 재료의 종류와 품질, 주변 온도에 따라 몇 오ーム에서 수 메가오움까지 다양합니다.

아래는 빛 의존 저항의 기호입니다. 화살표는 빛이 들어오는 방향을 나타냅니다.

빛 의존 저항은 어떻게 작동하는가?

빛 의존 저항의 작동 원리는 광전도 현상에 기반합니다. 광전도는 물질이 충분한 에너지를 가진 광자(빛 입자)를 흡수할 때 전기 전도도가 증가하는 현상을 말합니다.

빛이 LDR에 비추면 광자는 반도체 재료의 가역 대 (원자 외부 셸)의 전자를 흥분시키고 이를 전도 대(전자들이 자유롭게 이동할 수 있는 셸)로 이동시킵니다. 이렇게 하여 더 많은 자유 전자와 양전하(홀)가 생성되어 전류를 운반할 수 있게 됩니다. 결과적으로 LDR의 저항은 감소합니다.

저항 변화량은 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다:

• 입사광의 파장과 강도

• 반도체 재료의 밴드갭(가역 대와 전도 대 사이의 에너지 차)

• 반도체 재료의 도핑 수준(전기적 특성을 변경하기 위해 추가된 불순물의 수)

• LDR의 표면적과 두께

• 주변 온도와 습도

빛 의존 저항의 특성은 무엇인가?

빛 의존 저항의 주요 특성은 다음과 같습니다:

• 비선형성: 저항과 빛 강도 간의 관계는 선형적이지 않고 지수적입니다. 이는 작은 빛 강도 변화가 큰 저항 변화를 일으키거나 그 반대일 수 있음을 의미합니다.

• 스펙트럼 응답: LDR의 감도는 빛의 파장에 따라 다릅니다. 일부 LDR은 특정 파장 범위에 대해 전혀 반응하지 않을 수 있습니다. 스펙트럼 응답 곡선은 주어진 LDR에 대한 다른 파장에서 저항이 어떻게 변하는지를 보여줍니다.

• 응답 시간: 응답 시간은 LDR이 빛에 노출되거나 빛에서 제거될 때 저항을 변경하는 데 걸리는 시간입니다. 응답 시간은 두 구성 요소로 구성됩니다: 상승 시간 및 소멸 시간. 상승 시간은 LDR이 빛에 노출되었을 때 저항을 감소시키는 데 걸리는 시간이며, 소멸 시간은 LDR이 빛에서 제거되었을 때 저항을 증가시키는 데 걸리는 시간입니다. 일반적으로 상승 시간은 소멸 시간보다 빠르며, 두 시간 모두 밀리초 단위입니다.

• 복구 속도: 복구 속도는 LDR이 빛에 노출되거나 빛에서 제거된 후 원래의 저항으로 돌아가는 속도입니다. 복구 속도는 온도, 습도, 노화 효과 등에 따라 달라집니다.

• 감도: LDR의 감도는 저항 변화와 빛 강도 변화의 비율입니다. 일반적으로 백분율이나 데시벨(dB)로 표현됩니다. 높은 감도는 LDR이 더 작은 빛 강도 변화를 감지할 수 있음을 의미합니다.

• 파워 등급: LDR의 파워 등급은 LDR이 손상되지 않으면서 소산할 수 있는 최대 전력입니다. 일반적으로 와트(W) 또는 밀리와트(mW)로 표현됩니다. 높은 파워 등급은 LDR이 더 높은 전압 및 전류를 견딜 수 있음을 의미합니다.

빛 의존 저항의 유형은 무엇인가?

빛 의존 저항은 구성에 사용되는 재료에 따라 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다:

• 내재형 광저항: 이러한 것은 실리콘이나 독소와 같은 순수한 반도체 재료로 만들어집니다. 그들은 큰 밴드갭을 가지고 있으며, 전자를 이동시키기 위해서는 고에너지 광자가 필요합니다. 그들은 짧은 파장(예: 자외선)보다 긴 파장(예: 적외선)에 더 민감합니다.

• 외재형 광저항: 이러한 것은 불순물을 첨가하여 새로운 에너지 수준을 만들고, 이를 통해 가역 대에 전자가 쉽게 이동할 수 있도록 하는 반도체 재료로 만들어집니다. 외재형 광저항은 긴 파장(예: 적외선)보다 짧은 파장(예: 자외선)에 더 민감합니다.

다음 표는 내재형과 외재형 광저항에 사용되는 일반적인 재료와 그들의 스펙트럼 응답 범위를 요약한 것입니다.

빛 의존 저항 회로를 어떻게 만드나?

빛 의존 저항 회로는 LDR을 가변 저항으로 사용하여 회로의 전류 흐름을 제어하는 간단한 전자 회로입니다. LDR 회로의 기본 원리는 LDR을 고정 저항과 직렬 또는 병렬로 연결하고 그들에 전압을 가하는 것입니다. LDR의