Quang trở là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Khi nói về quang trở hay điện trở quang (LDR) tên tiếng anh là Light-dependent resistor một trong nhưng linh kiện điện tử được chế tạo bằng chất đặt biệt. Nó có thể thay đổi điện trở khi có ánh sáng đến nó. Và nó là thiết bị linh kiện gì?. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu hơn về quang trở cùng thông tin mà chúng tôi cung cấp.

Quang trở (LDR) là gì?

Là thiết bị điện quang trở, photoresistor, photocell linh kiện có thể thay đổi điện trở khi ánh sáng chiếu vào. Về cơ bản là một tế bào quang điện được hoạt động theo nguyên lý quan dẫn. Hay có thể hiểu nó là một điện trở có thể thay đổi được giá trị theo cường độ ánh sáng nhận được. Hiện nay, quang trở được sử dụng nhiều nhất trong các mạch cảm biến ánh sáng, đèn đường, báo động ánh sáng, đồng hồ ngoài trời…

Ký hiệu quang trở:

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động quang trở

Cấu tạo điện trở

Quang trở hiện nay chủ yến có 2 phần chính là các màng kim loại được đấu nối với nhau thông qua các đầu cực. Linh kiện được thiết kế theo cách cung cấp dien tích tiếp xúc tối đa 2 màng kim loại và được đặt trong hộp nhựa.

Chúng có thể đặt trong một hộp nhựa có thể giúp tiếp xúc với ánh sáng và cảm nhận sự thay đổi cường độ ánh sáng. Cấu tạo điện trở tạo nên quang trở chính là Cadmium Sulphide (CdS). Được sử dụng để làm chất quang dẫn không chứa hoặc có thể là rất ít hạt electron không được ánh sáng chiếu vào.

Nguyên lý hoạt động

Là chất bán dẫn có trở kháng cao và không tiếp giáp nào. Trong điều khiện tối, quang trởi thường có điện trở lên vài MΩ. Tuy nhiên, nếu có ánh sáng chiếu vào thì giá trị của điện trở có thể giảm xuống mức 1 đến vài trăm Ω.

Nó hoạt động dựa vào nguyên lý của hiệu ứng quang điện trong một khối vật chất. Khi mà các photon có năng lượng đủ lớn đạp vào. Đều này sẽ làm cho các electron bật ra khỏi các phân tử và trở thành các electron tự do. Và chúng ở trong khối chất và từ chất bán dẫn chuyển thành dẫn điện.

Và mức độ dẫn điện quang trở sẽ tùy thuộc vào các photo được hấp thụ. Khi mà ánh sáng lọt vào quang trở, các electron sẽ được giải phóng độ dẫn điện được tăng lên. Do đó, chất bán dẫn các quang trở sẽ có các phản ứng khá nhau với các loại sóng photo khá nhau.

Ưu nhược điểm mạch ứng dụng quang trở đơn giản

Ưu điểm: có thể nói giá thành rẻ, đa dạng về kích cỡ có thể ứng dụng cho các bo mạch hiện nay. Hiện nay kích thước phổ biến đường kính mặt là 10mm. Đặc biệt khả năng tiêu thụ năng lượng điệ tiêu thụ điện áp hoạt động tương đối nhỏ.

Nhược điểm: có thời gian phản hồi chậm dẫn đến độ chính xác sẽ không cao như các thiết bị khác. Theo thông số được đo thì thời gian phản hồi nằm trong khoảng từ hàng chục đến hàng trăm mili giây.

Một số mạch ứng dụng quang trở đơn giản

Mạch báo động sử dụng quang trở

Nếu như quang trở đươc chiếu sáng điện trở lúc này sẽ rất nhở và điện áp cổng lúc này có SCR giảm và không đểu để kích hoạt động SCR. Trong trường hợp nguồn sáng chiếu vào thì giá trị R quang trở sẽ tăng khiến cho điện áp SCR tăng và chúng sẽ dẫn điện. Và dòng điện lúc này sẽ truyền tải làm cho mạch báo động hoạt động.

Mạch mở đèn điện tự động về đêm

Mạch cảm biến ánh sáng đơn giản là quang trở khi được ánh sáng chiếu vào và giá trị lúc này của nó sẽ rất nhỏ và điện thế tại điểm A1 sẽ không đủ để mở Diot. Nên nó sẽ không đi qua chân đều khiển của Triac do đó mà triac không hoạt động từ đó mà đèn không sáng. Khi về đem không có ánh sáng chiếu vào quang trở thì giá trị lúc náy sẽ lại tăng lên làm cho điện áp A1 tăng. Đồng nghĩa với Diac và Triac hoạt động động dẫn điện và bóng đèn sáng.

Xem thêm các bài viết liên qua đến giá trị điện trở và công nó sinh ra ở 2 bài viết sau đây: cách đọc điện trở và công của lực điện trường sẽ rất nhiều kiến thức cho bạn và kỹ sư mới vào nghề có thêm thông tin trong công việc và học tập của bạn.