fotoresistencia
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Fotorresistencia
También conocida como LDR (resistencia dependiente
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
resistencia a base de la luz o fotones
se mide en lux, unidad derivada 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 y la iluminación, E (densidad
superficial de energía recibida expresada en lux), es fuertemente no lineal.
Un modelo simple es:
Donde A y α dependen del material y las condiciones de fabricación.
-α
R = AE
Por ejemplo el sulfuro de cadmio (CdS) tiene:
0.7 < α < 0.9
α=0.7 α=0.8
α=0.9
Curvas características
Cuarto iluminada =100 Lux
R = 900 Ω
Sol brillante =800 Lux
R = 30 Ω
Oscuridad ≈ 0 Lux
R ≈MΩ
900 Ω
30 Ω
Como vimos en si modelo matemático, la curva característica no es
lineal
La Figura muestra el tiempo de subida y el tiempo de caída de un fotoconductor de
una pieza típic0.
El tiempo de caída es considerablemente más largo porque lleva más tiempo a los
electrones en volver a la banda de valencia, debido a las imperfecciones cristalinas.
Velocidad de respuesta de un fotoconductor típico de una pieza.
La respuesta espectral de varios materiales fotoconductores intrínsecos se muestra 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.
(Para poder establecer una comparación, el espectro de salida de una lámpara incandescente se señala con una
x)
Respuesta espectral de varios fotoconductores intrínsecos
Los fotoconductores resistivos tienen coeficientes de temperatura que varían
considerablemente con el nivel de la luz y con el material, como se muestra en la
Figura
Dependencia de la temperatura en fotoconductores de CdS y CdSe
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.
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
seg. En la oscuridad (104≤ RD ≤
109Ω).
2. La disipación máxima,
(50 mW – 1W).
3. Resistencia de iluminación(100
Lux),
(10≤ RI ≤ 5x103Ω).
4. Voltaje Máximo, (600V).
5. Respuesta Espectral.
6. Tiempo de respuesta,
( su principal desventaja).
Principales características.
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
LED
Fuente de CD
Circuito sensor de proximidad a base
de la sombra del objeto
