Işığa Duyarlı Devre Elemanları

Işığa Duyarlı devre elemanları, ışık miktarındaki değişime göre akım veya voltaj geçişi sağlayan devre elemanlarıdır. Detaylar yazımızın devamında.

A- A+

29.01.2016 tarihli yazı 32955 kez okunmuştur.

Aydınlatma Triyak Tristör Devre Elemanları Akım Gerilim Fotoelektrik LDR

1) LDR (Fotodirenç, Light Dependent Resistance )

LDR, üzerine düşen ışık şiddetine göre az veya çok direnç gösteren devre elemanıdır. Düşük ışık şiddetinde yüksek direnç, yoğun ışık şiddetinde az direnç gösterir. Çeşitli şekillerde üretilen LDR’ler boyutuna göre değişik güç değerlerine sahiptirler.

Şekil 1: LDR örnekleri - LDR Yapısı - Devre Bağlantısı

LDR’ler CdS (kadminyum sülfür), CdSe (kadminyum selinür), selenyum, germanyum ve silisyum gibi ışığa duyarlı maddelerden üretilmektedir. LDR yapımında kullanılan bu maddelerin oranı algılayıcının hassasiyetini, duyarlılığını ve algılama süresini etkilemektedir. Yüzeye gelen ışığı daha iyi algılama ve net odaklanmasını sağlamak için yüzeye cam veya plastik kaplama yapılır. Gece lambası, flaşlı fotoğraf makinesi, tıbbı cihazlarda vs. kullanılır.

2) Fotodiyotlar (Photodiode, Işığa Duyarlı Diyot)

Üzerine ışık geldiğinde iletime geçen devre elemanıdır. Yüzeyine gelen ışıkla yarı iletken kristal yapısındaki bağların kopması sonucu elektron ve oyukların hareketliyle iletime geçer. Devreye ters bağlanan fotodiyotlar, ışık ile ters yöndeki akımın artmasıyla kontrol edilir. Katottan anota doğru akan akım ışığın şiddetine göre 5mA - 150mA arası değişir. İletim hızı yüksek olduğundan ve küçük boyutlu olmaları sebebiyle fiber optik hatlarda kullanılır. Kızılötesi ışınlara duyarlı olan fotodiyotlar, üst kaplamada renkli cam veya plastik kullanılarak bu ışınların toplanması sağlanır.

Şekil 2: Fotodiyot Yapısı

Şekil 3: Fotodiyot Örneği

3) Foto Transistor

Üzerine düşen ışığın şiddetiyle orantılı olarak iletkenliği değişen transistördür. Beyz ucuna gelen ışık ile iletime geçerek kollektör – emiter arasında akım geçişi olur. Fotodiyottan farklı olarak üzerine düşen ışık şiddeti ile akım yükseltme işleme yapılır.

C-B bacakları arasına konulan foto diyot ile foto transistor oluşturulur. Işığın odaklanmasını sağlamak için beyz ucuna mercek konulmuştur. Üç bacaklı ve iki bacaklı şekilde üretilen foto transistörlerde üç bacaklı fototransistörün mercek kısmı siyah boya ile boyanırsa normal transistör gibi çalışır. Diğer bir durum da beyz bacağı da devreye bağlanırsa hem ışık hem de devreden gelen akım ile C-E arasında geçen akımda değişimler söz konusu olur. Kullanım bakımından 2 bacaklı foto transistörler daha kullanışlıdır. Uzaktan kumanda devrelerinde, alarm sistemlerinde vs. kullanılır.

Şekil 4: Foto Transistör ve Sembolü

4) Darlington Foto Transistor

Normal transistör ve foto transistörün arka arkaya bağlanması ile oluşturulur. Böylece daha hassas foto transistör elde edilmiş olur.

Şekil 5: Darlington Foto Transistor Sembolü ve Devre Şeması

5) Foto Tristör (LASCR)

G ucuna gelen ışık ile anot ve katot arasında akım geçmeye başlar. Tek yönlü akım geçişi olur. Uygulamalarda az tercih edilir.

Şekil 6: Fototristör Sembolü

6) Foto Triyak

G ucuna gelen ışık ile anot ve katot arasında akım geçmeye başlar. İki yönlü akım geçişi olur. Uygulamalarda az tercih edilir.

Şekil 7: Foto Triyak Sembolü

► İlginizi Çekebilir: Transistörler Nasıl Çalışır?

Foto Elektrik Devre Elemanları Uygulamaları

LDR ile Karanlıkta ve Aydınlıkta Çalışan Devre

Opamp ile LDR Devresi

Devrede LDR’ye ışık geldiğinde geçen akım pot ve direnç üzerinde düşen gerilimi arttırır. Pot ile hassasiyet ayarı yapılır. Op-amp'ın 3 numaralı (+) girişinin gerilimi 2 numaralı (-) girişin geriliminden büyük olduğunda 741 çıkış vererek transistör tetiklenir. Ldr’den ışık kesildiğinde Opamp iletimi keser.

Foto transistör devresi

Darlington bağlanmış transistörler ile hassas ölçüm yapılmaya çalışılmıştır. Beyz üzerine düşen akım ile foto transistör tetiklenmiştir. Aydınlık olunca iletime geçen 1. transistör, ledlerin bağlı olduğu 2. transistörü kesime götürür ve ledler söner. Karanlıkta çalışan bu devre, gece lambası olarak kullanılabilir.