光敏二极管工作原理

光敏二极管工作原理

光敏二极管是利用硅ＰＮ结受光照后产生光电流的一种光电器件。光敏二极管的电路符号、外形见图１所示。其封装有金封和塑封两种（即圆柱形和扁方形）。

    有的光敏二极管为了提高其稳定性，还外加了一个屏蔽接地脚，外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压，其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。

    同一型号的光敏二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下，产生的光电流并不相同，但有一最大值。不同型号的光敏二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下，所产生的光电流最大值也不相同，且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。

    图２的曲线①、②分别是光敏二极管ＮＤＬ３２００、ＮＤＬ５８００Ｃ的光谱响应特性曲线。由图可看出，它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区，其中二极管ＮＤＬ３２００的光谱响应值最大。

    由于光敏二极管的基本结构也是一个ＰＮ结，故其检测方法也与普通二极管相同，其测得的正、反向电阻也类似于普通二极管，但在测反向电阻遇光照时，阻值会明显减小，否则说明管子已损坏。附表给出部分光敏二极管的主要参数，供参考。

    图３是用光敏二极管构成的路灯自动控制电路。其原理是：白天受光照时光敏二极管反向电阻减小，足以使复合管（Ｑ１、Ｑ２）饱和导通的电流注入复合管基极，于是Ｑ１、Ｑ２饱和导通→继电器Ｊ得电→常闭触头被吸下→路灯供电回路被切断→灯泡熄灭。天黑时因光照很小→光敏二极管ＶＤ反向电阻大增→Ｑ１、Ｑ２退出饱和而截止→Ｊ失电→常闭触头复位→电灯供电回路接通→路灯点亮。

光敏二极管应用与检测 

    光敏二极管工作时加有反向电压，没有光照时，其反向电阻很大，只有很微弱的反向饱和电流（暗电池）。当有光照时，就会产生很大的反向电流（亮电流），光照越强，该亮电流就越大。光敏二极管是一种光电转换二极管，所以又叫光电二极管。

    测量光敏二极管时，先用黑纸或黑布遮住光敏二极管的光信号接收窗口，然后用万用表的R×1k档其正、反向电阻。正常时，正向电阻值在10~20kΩ之间，反向电阻值为∞（无穷大）。

    再去掉黑纸或黑布，使其光信号接收窗口对准光源，正常时正、反向电阻值均会变小，阻值变化越大，说明该光敏二极管的灵敏度越高。