O LDRs (Light Dependent Resistors) ou foto-resistores, também conhecidos como células de sulfeto de cádmio (CdS), são dispositivos cuja resistência depende da luz que incide numa superfície sensível. As fórmulas seguintes descrevem o desempenho desses dispositivos. A figura abaixo mostra um circuito típico de um LDR, com os parâmetros usados nas fórmulas e cálculos dados a seguir.
Fórmula 1
Resistência em função da iluminação
Onde:
R é a resistência em ohms (Ω)
L é a iluminação em lux (lx)
α é a constante dada pelo fabricante
A é a constante dada pelo fabricante
Nota:
a) O valor de α depende do sulfeto de cádmio usado e do processo de fabricação. Valores típicos estão entre 0,6 e 0,9
b) O pico da sensibilidade ocorre em torno de 680 nm
c) Os LDRs são dispositivos lentos, com uma taxa de recuperação não maior do que 200 k?/s
A taxa de recuperação é maior da direção reversa, ou seja, quando o dispositivo vai do escuro para o claro.
Fórmula 2
Corrente fotoelétrica
Onde:
If é a corrente fotoelétrica como função da quantidade de luz, em ampères (A)
n é o número de portadores de carga por segundo
e é a carga elementar em coulombs (C) ou ampères x segundos (As)
T é o tempo de trânsito dos portadores de carga entre os eletrodos em segundos(s)
E = 1,6 x 10-9 C (coulombs) ou As (ampères x segundo)
Fórmula 3
Corrente no escuro
Onde:
Id é a corrente no escuro em ampères (A)
V é a tensão aplicada ao dispositivo em volts (V)
Rd é a resistência no escuro em Ω (?)
Fórmula 4
Potência dissipada
Onde:
P é a potência dissipada em watts (W)
V é a tensão aplicada ao dispositivo em volts (V)
R é resistência em ohms (Ω)
Fórmula 5
Corrente máxima
Onde:
Imax é a corrente máxima através do dispositivo em ampères (A)
Pmax é a potência máxima dissipada em watts (W)
R é a resistência com determinada intensidade de luz em Ω (?)
Exemplo de aplicação
Calcular a corrente máxima circulando por LDR quando a resistência cai para 1 000 Ω. A dissipação máxima desse lDR é de 500 mW.
Dados:
R = 1 000 Ω
Pmax = 500 mW= 0,5 W
Aplicando a fórmula 215.5:
A corrente máxima é de 0,022 A ou 22 mA
