Les photocellules sont des semi-conducteurs qui sont des détecteurs de lumière. Ce sont essentiellement des résistances dépendantes de la lumière, car elles ont un rendement proportionnel à la quantité de lumière qui leur tombe dessus. En raison de cet effet, ils sont également connus comme photorésistorsors ou résistances dépendant de la lumière (LDR).

Opération

Les photocellules convertissent l'énergie lumineuse en énergie électrique. Lorsqu'aucune lumière n'est présente, ils ont une résistance très élevée pouvant atteindre des millions d'ohms. En revanche, lorsque la lumière est présente, leur résistance diminue considérablement à quelques centaines d'ohms. Cela permet à plus de courant de circuler à l'intérieur du circuit.

Signification

Ils peuvent être utilisés avec des courants alternatifs ou directs. Les photocellules sont de petite taille, mais peu coûteuses et durables. Leur polyvalence leur permet de détecter toutes sortes de lumière dans toutes sortes de conditions. La gamme va de la lumière visible à la lumière infrarouge. Des exemples de sources comprennent le clair de lune, la lumière du soleil, les lasers, le feu, les néons, les fluorescents et similaires. Cela leur permet de fonctionner de deux manières: numériquement, pour indiquer si la lumière est présente, ou de manière analogique, pour indiquer l'intensité de la lumière.

L'inconvénient est qu'ils peuvent ne pas répondre immédiatement à la présence de lumière, et peut être très lent à revenir à son état d'origine lorsque la source lumineuse est retirée. Leurs mesures ne sont pas précises. Ils peuvent également nécessiter un certain type d'étalonnage avant d'être utilisés.

Construction

Le matériau de choix dans leur construction est le sulfure de cadmium, car il a une sensibilité à la lumière proche de celle de l'œil humain. Pour cette raison, ils peuvent également être appelés cellules CdS. Un autre ingrédient est le séléniure de cadmium. Pour détecter les infrarouges, on utilise du sulfure de plomb, du séléniure de plomb ou de l'antimoniure d'indium.

Pour les construire, une couche mince d'un matériau est déposée sur un substrat céramique. Les électrodes sont ensuite évaporées sur la surface. Ils peuvent être recouverts d'une fenêtre en plastique ou en verre.

Caractéristiques

Bien qu'ils soient formés à partir de semi-conducteurs, les photocellules n'ont pas de jonction PN. Une jonction PN est formée d'une combinaison de semi-conducteurs de type positif et négatif et constitue la base de composants tels que diodes et transistors. Dans les photocellules, un photon ou une particule légère force les électrons à partir de leur position dans le matériau. atomes, laissant des trous avec des charges positives. Une tension appliquée à travers la photocellule force les trous et les électrons à circuler, créant ainsi un courant.

Leur symbole est celui d'une résistance avec deux flèches pointant vers un côté. Comme les résistances ordinaires, elles sont dépourvues de polarité, ce qui fait qu'elles peuvent être placées dans un sens ou dans l'autre à l'intérieur d'un circuit.

Utilisations

Les photocellules ont une multitude d'utilisations comme commutateurs et capteurs. Ils sont un dispositif commun dans la robotique, où ils dirigent des robots pour se cacher dans l'obscurité, ou pour suivre une ligne ou une balise. Les lumières automatiques qui s'allument quand il fait sombre utilisent des photocellules, ainsi que des lampadaires qui s'allument et s'éteignent selon qu'il fait nuit ou jour. Ils sont utilisés comme minuteries pour mesurer la vitesse des coureurs lors d'une course.

Les photocellules peuvent être utilisées à la place des résistances variables et des cellules photovoltaïques. Certaines applications de circuit comprennent des photomètres et des relais à contrôle de lumière.