Pin quang điện - Photoconductive cells

Pin quang điện - Photoconductive cells

Pin quang điện là một thiết bị bán dẫn hai cực có điện trở thay đổi (tuyến tính) với cường độ ánh sáng không thường xuyên. Vì vậy nó thường được gọi là thiết bị quang dẫn.

Các vật liệu quang dẫn được sử dụng gồm cadmium sulphide (CdS) và cadmium selenide (CdSe). Cả hai vật liệu phản ứng khá chậm với những thay đổi về cường độ ánh sáng. Thời gian đáp ứng phổ cực đại của CdS là khoảng 100ms và 10ms cho các pin CdSe. Một sự khác biệt quan trọng khác giữa hai vật liệu là độ nhạy nhiệt độ của chúng. Khi có sự thay đổi nhiệt độ môi trường thì trở kháng của pin CdSe cũng có sự thay đổi nhưng điện trở của chúng vẫn tương đối ổn định. Các phản ứng quang phổ của pin sunfua cadmium phù hợp với mắt người do đó nó thường được sử dụng trong các ứng dụng nơi phù hợp với tầm nhìn của con người, chẳng hạn như kiểm soát ánh sáng đường phố hoặc kiểm soát ánh sáng tự động cho máy ảnh.

Pin quang điện gồm chất nền gốm, một lớp chất quang dẫn, điện cực kim loại để kết nối thiết bị thành một mạch và vỏ bọc chống ẩm.

Kí hiệu

Mặt trên và mặt dưới

Vật liệu nhạy cảm với ánh sáng được sắp xếp dưới dạng một dải dài, ngoằn ngoèo trên một đế hình đĩa với các mặt bảo vệ. Để bảo vệ có thể sử dụng thêm vỏ thủy tinh hoặc nhựa. Hai đầu của dải được đưa ra để kết nối các chân bên dưới chân đế.

Sơ đồ mạch

Đặc điểm

Các đặc tính chiếu sáng của Pin quang điện được thể hiện rõ ràng khi pin không được chiếu sáng thì điện trở của nó có thể lớn hơn 100KΩ. Điện trở này được gọi là điện trở tối. Khi pin được chiếu sáng, giá trị điện trở có thể giảm xuống một vài trăm ohm. Lưu ý rằng đặc tính chuyển đổi chiếu sáng là logarit để bao quát phạm vi rộng của trở kháng và ánh sáng. Độ nhạy của pin có thể được biểu thị dưới dạng độ cong của pin đối với điện áp cho trước và mức độ chiếu sáng nhất định.

Nhược điểm chính của các Pin quang điện là sự thay đổi nhiệt độ gây ra sự thay đổi đáng kể về điện trở gây ra sự thay đổi về cường độ ánh sáng cụ thể. Do đó, pin không phù hợp cho các ứng dụng trong mạch anolog.

Các pin quang điện thường được sử dụng để điều khiển relay được hiển thị như mạch trên Khi pin được chiếu sáng, điện trở của nó thấp và dòng qua relay của nó đạt mức tối đa. Khi pin không được chiếu sáng, điện trở cao của nó sẽ tái tạo dòng điện xuống mức quá thấp để cung cấp năng lượng cho rơle. Điện trở R dùng để giới hạn dòng rơle ở mức mong muốn khi điện trở của pin thấp. Các Pin quang điện được sử dụng để bật và tắt transistor như được minh họa trong hình. Khi pin được biểu diễn như trong hình không được chiếu sáng, cực B của transitor sẽ chênh lệch trên mức phát của nó và thiết bị được bật. Khi pin được chiếu sáng, điện trở thấp hơn của pin nối tiếp với R làm lệch điện áp tại cực B của transistor dưới mức phát của nó. Do đó, thiết bị sẽ tắt.

Nguồn: http://www.circuitstoday.com/photoconductive-cells