光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻,为了增加灵敏度,两电极常做成梳状。用于*光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,接出引线,封装在具有透光镜的密封壳体内,以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里,它的电阻值很高,当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度,则价带中的*吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在价带中产生一个带正电荷的空*,这种由光照产生的*—空*对了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强,阻值愈低。入射光消失后,由光子激发产生的*—空*对将复合,光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压,其中便有电流通过,受到波长的光线照射时,电流就会随光强的而变大,从而实现光电转换。光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
不是很贵,比较廉价,大概需要1-2元,因为光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时,半导体片(光敏层)内就激发出*—空*对,参与导电,使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度,光敏电阻的电极常采用梳状图案,它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
光敏电阻能承的最大电压可以达到上百伏,但是在你的问题里面没必要用这么大的电压。首先需要一个低压电源,但是你不想另外用低压电源,那就用一个全桥整流电路再加一个稳压模块,可以得到6V电压源。用光敏电阻和一个100K的可变电阻构成分压电路,再去控制三极管,再用三极管去控制继电器。100k的电阻搞成可变的有个好处就是可以调节控制光线的强弱。我现在还不能上图,要不电路图我也给你传上来好了。
直接把光敏电阻串在电路里显然很不科学,因为这个电路实际应用的话必须考虑光敏电阻的功耗和发热。简单的做法是用光敏电阻和一个定值电阻构成分压电路,后面接一个比较器。比较器的输出接三极管或者继电器或者接触器(这个要看你的灯是什么样的,LED白炽灯还要看你的电压是多少,1.5V5V220V)
在黑暗的环境下,它的阻值很高;当受到光照并且光辐射能量足够大时,光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度ΔEg 的光子激发,由价带越过禁带而跃迁到导带,使其导带的电子和价带的空穴增加,电阻率变小。