LDR (Light Dependent Resistor)
Um LDR (Resistor Dependente da Luz) é um tipo especial de resistor que apresenta uma mudança em sua característica de resistência elétrica quando submetido à ação da luz.
Também chamados de fotorresistores, apresentam um valor de resistência elevada em um ambiente escuro, e quando expostos à luz, têm a condutividade aumentada. Ou seja, oferecem baixa resistência elétrica quando iluminados.
Abaixo vemos os símbolos mais usuais para um LDR (o da esquerda é mais usual):
E a foto abaixo mostra um LDR típico:
Funcionamento de um LDR
Os LDRs são fabricados com materiais de alta resistência, como por exemplo o Sulfeto de Cádmio (CdS) ou o Sulfeto de Chumbo (PbS). Esses materiais possuem poucos elétrons livres quando colocados em ambiente escuro, e liberam elétrons quando há incidência de luz sobre eles, aumentando sua condutividade. Chamamos a esse efeito de Fotocondutividade.
Quando cessa a incidência de luz sobre o componente, os elétrons retornam à camada de valência e a resistência do material volta a aumentar.
No geral, os LDRs possuem resistências entre 1 MΩ e 10 MΩ no quando em ambiente escuro, e resistências que podem chegar a menos de 100 Ω quando iluminados.
Alguns LDRs são projetados para responder em luz infravermelha (como os de Sulfeto de Chumbo – PbS) ou ainda em luz ultravioleta.
Tipos de fotocondutores
Há dois tipos de fotocondutores:
- Intrínseco: utiliza um material fotocondutivo que envolve a excitação de portadores de carga da banda de valência para a banda de condução;
- Extrínseco: utiliza um material que envolve a excitação de portadores de carga entre uma impureza e a banda de valência e de condução. São mais empregados para operação no espectro do infravermelho.
Curva característica de resistência de um LDR
O gráfico a seguir mostra a curva característica de resistência de um LDR em relação à quantidade de luz incidente sobre ele, medida em Lux:
Note que a resistência decai conforme a quantidade de luz incidente sobre o LDR aumenta. A quantidade de luz é medida em Lux, que mede o fluxo luminoso por unidade de área (iluminância); equivale a um lúmen por metro quadrado. A tabela a seguir mostra alguns valores típicos de iluminância em Lux para diversas fontes luminosas comuns:
| Fonte de Luz | Iluminância em Lux |
| Lua cheia | 0,27 a 1,0 |
| Lâmpada incandescente de 60 W a 1 m | 50 |
| Lâmpada fluorescente | 500 |
| Luz do Sol direta | 32000 – 100.000 |
| Pôr-do-sol | 400 |
Espectro de luz
O efeito de diminuição da resistência também depende do comprimento de onda da radiação que atinge o LDR. Na figura a seguir podemos ver um gráfico de resposta espectral de um LDR típico.
Você pode notar no gráfico que a resposta relativa do LDR considerado é muito maior entre cerca de 530 nm e 580 nm – ou seja, ele responde muito melhor à variação de luminosidade nessa faixa de comprimento de onda.
Tempo de Recuperação
A resistência do LDR não varia instantaneamente quando suas condições luminosas variam. Existe uma latência (tempo) que decorre até que a resistência atinja um valor estável.
Expressamos esse tempo de recuperação em KΩ/s, sendo um valor típico cerca de 200KΩ/s na passagem de um ambiente claro para um escuro, e muito mais rápido no sentido inverso – em torno de apenas 10 ms na transição do escuro para o iluminado. Esse é um fator importante que deve ser levado em consideração ao criar projetos que utilizem LDRs para, por exemplo, acionar dispositivos de acordo com o nível de iluminação ambiente.
Aplicações de LDRs
Falando em projetos que utilizam LDRs, listamos abaixo as principais aplicações desses componentes eletrônicos:
- Acionamento de relés
- Sistemas de iluminação noturna
- Controle remoto de dispositivos
- Luz intermitente
- Controle de flashes
- Compressores de áudio
Exemplo de uso de LDR
O circuito abaixo é um exemplo clássico de aplicação de um LDR: um LED acionado pela ausência de luz:
Ao bloquear a incidência de luz sobre o LDR1, o transístor Q1 é polarizado e permite a passagem de corrente entre coletor e emissor, ativando o LED1.
É isso aí! Nesta lição exploramos os LDRs, resistores especiais que tem sua resistência elétrica alterada de acordo com a luz incidente. Até mais!
Quer aprender tudo sobre Eletrônica? Minha dica é o livro Eletrônica – Para Autodidatas, Estudantes e Técnicos – 2ª Edição, de Gabriel Torres, que você pode adquirir em formato digital com preço promocional clicando na imagem a seguir:
