L'industrie électronique produit de nombreux produits différents, parmi lesquels les éléments sensibles à la lumière occupent une place particulière. Les plus simples d'entre eux sont représentés par un composant radio appelé "photorésistance", qui appartient à la catégorie des semi-conducteurs.
Lorsque l'énergie rayonnante d'une source lumineuse atteint sa surface, la résistance du matériau diminue, ce qui entraîne une modification du courant circulant à travers l'élément. La figure ci-dessous montre l'aspect de la photorésistance et sa désignation généralement acceptée sur les circuits électriques.
Principe de fonctionnement
Pour comprendre le principe de fonctionnement de ce radioélément, vous devez d'abord vous familiariser avec son appareil. À l'intérieur du produit, entre deux conducteurs (électrodes), se trouve une couche semi-conductrice sensible à l'intensité de l'exposition à la lumière.
Pour sa formation, ces combinaisons courantes d'éléments du tableau périodique sont utilisées comme:
- Sulfure de cadmium.
- Sulfure de plomb.
- Sélénite de cadmium et similaires.
Information additionnelle: La caractéristique spectrale de l'appareil dépend du matériau sélectionné.
En d'autres termes, la gamme de longueurs d'onde dépend du type de semi-conducteur, sous l'influence duquel la résistance du matériau change.
Lorsque la lumière ne l'irradie pas, elle est suffisamment grande et atteint des dizaines de mégohms. Lorsque l'énergie lumineuse atteint le semi-conducteur, une forte augmentation de la concentration des porteurs de charge (électrons et trous) se produit. La résistance du matériau diminue fortement, ce qui entraîne une augmentation du courant circulant le long de la chaîne. Ce dernier est possible dans une situation où la photorésistance est connectée à une source d'alimentation externe, comme le montre la photo ci-dessous.
En raison de l'absence de jonction électron-trou en tant que telle, la polarité de l'activation de la photorésistance n'a pas d'importance.
Champ d'application
Faisons une réserve tout de suite que la résistance des photocellules de cette classe ne peut pas changer instantanément, c'est-à-dire qu'elles ont une certaine inertie. Cet inconvénient limite le champ d'application des photorésistances aux circuits à faible vitesse.
Compte tenu des limitations notées, les éléments considérés sont largement utilisés dans les dispositifs et systèmes électroniques suivants:
- Dans les relais photo standard conçus pour le contrôle automatique des réseaux d'éclairage existants.
- Dans les capteurs de lumière, où les photorésistances sont utilisées comme enregistreurs sensibles du niveau de flux lumineux.
- Dans les systèmes modernes, les alarmes dans lesquelles des photocellules sont installées sont sensibles aux ondes de la gamme UV.
Dans ce dernier cas, le principe de fonctionnement du système avec une photorésistance repose sur l'interruption du flux de rayonnement d'une source ultraviolette dirigée vers l'élément sensible. Des exemples de son utilisation dans des récepteurs de rayonnement sont présentés sur la photo ci-dessous.