What is Light Dependent Resistor?

 What is Light Dependent Resistor?

 

আলো নির্ভরশীল প্রতিরোধক কি?

এলডিআর বা আলো-নির্ভর প্রতিরোধকের মতো একটি ইলেকট্রনিক উপাদান আলোর প্রতি প্রতিক্রিয়াশীল। একবার এটির উপর আলোক রশ্মি পড়লে সাথে সাথে প্রতিরোধের পরিবর্তন হবে। একটি LDR এর প্রতিরোধের মান বিভিন্ন মাত্রার অর্ডারে পরিবর্তিত হতে পারে। আলোর মাত্রা বৃদ্ধি পেলে প্রতিরোধের মান বাদ দেওয়া হবে।অন্ধকারে এলডিআর-এর প্রতিরোধের মানগুলি বেশ কয়েকটি মেগাওহম যেখানে উজ্জ্বল আলোতে এটি শত ওহমে নেমে যাবে। তাই প্রতিরোধের এই পরিবর্তনের কারণে, এই প্রতিরোধকগুলি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে অত্যন্ত ব্যবহৃত হয়। ঘটনার আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মাধ্যমে LDR সংবেদনশীলতাও পরিবর্তিত হয়।LDR-এর ডিজাইনিং সেমিকন্ডাক্টর সামগ্রী ব্যবহার করে তাদের আলো-সংবেদনশীল বৈশিষ্ট্যগুলিকে অনুমতি দেওয়ার জন্য করা যেতে পারে। এই প্রতিরোধকটিতে ব্যবহৃত বিখ্যাত উপাদান হল CdS (ক্যাডমিয়াম সালফাইড), যদিও এই উপাদানটি ব্যবহার করার সময় কিছু পরিবেশগত সমস্যার কারণে ইউরোপীয় দেশগুলিতে বর্তমানে এই উপাদানটির ব্যবহার সীমাবদ্ধ। একইভাবে, CdSe (ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড)ও সীমাবদ্ধ এবং অতিরিক্ত উপকরণ যা ব্যবহার করা যেতে পারে প্রধানত PbS (লিড সালফাইড), InS (ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড) অন্তর্ভুক্ত।যদিও এই প্রতিরোধকগুলির জন্য, একটি অর্ধপরিবাহী উপাদান ব্যবহার করা হয়, কারণ তারা কেবল নিষ্ক্রিয় ডিভাইস এবং তাদের একটি PN-জংশন নেই। এটি তাদের অন্যান্য এলডিআর যেমন ফটোট্রান্সিস্টর এবং ফটোডিওড থেকে বিচ্ছিন্ন করে।

এলডিআর প্রতীক

ইলেকট্রনিক সার্কিটে, LDR চিহ্ন ব্যবহার করা হয় যা প্রধানত রোধ চিহ্নের উপর নির্ভর করে; যাইহোক, এটি তীর আকারে আলোক রশ্মিকে চিত্রিত করে। এইভাবে, এটি একই নীতি অনুসরণ করে যা ফটোট্রান্সিস্টর এবং ফটোডিওড সার্কিট চিহ্নগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় যেখানে তীরগুলি ব্যবহার করা হয় এই ধরনের উপাদানগুলির উপর আলোর ঝরনা প্রদর্শনের জন্য। LDR সার্কিট চিহ্নগুলি নীচে দেখানো হয়েছে।

একটি এলডিআর নির্মাণ

একটি এলডিআর নির্মাণে একটি আলো-সংবেদনশীল উপাদান রয়েছে যা সিরামিকের মতো একটি অন্তরক স্তরে স্থাপন করা হয়। প্রয়োজনীয় শক্তি রেটিং এবং প্রতিরোধের জন্য উপাদানটি একটি জিগজ্যাগ আকারে স্থাপন করা হয়। জিগজ্যাগের ক্ষেত্রফল ধাতু-স্থাপিত অঞ্চলগুলিকে দুটি অঞ্চলে বিভক্ত করে।

যেখানে ওহমিক কন্টাক্টগুলি এলাকার পাশেই তৈরি করা হয়। পরিচিতিগুলির প্রতিরোধগুলি যতটা সম্ভব কম হতে হবে তা নিশ্চিত করার জন্য যে প্রতিরোধটি প্রধানত শুধুমাত্র আলোর প্রভাবের কারণে পরিবর্তিত হয়। সীসা এবং ক্যাডমিয়াম উপাদানের ব্যবহার পরিহার করা হয় কারণ এগুলো পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর।

আলো নির্ভরশীল প্রতিরোধকের কার্যকরী নীতি

একটি LDR এর কার্যকারী নীতি হল ফটোকন্ডাক্টিভিটি, যা একটি অপটিক্যাল ঘটনা ছাড়া কিছুই নয়। আলো যখন উপাদান দ্বারা শোষিত হয় তখন উপাদানটির পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়। যখন আলো এলডিআর-এর উপর পড়ে, তখন পদার্থের ভ্যালেন্স ব্যান্ডের ইলেকট্রনগুলি পরিবাহী ব্যান্ডের জন্য আগ্রহী হয়। কিন্তু, ইলেক্ট্রনগুলিকে এক ব্যান্ড থেকে অন্য ব্যান্ডে (পরিবাহনের ভারসাম্য) লাফানোর জন্য আপতিত আলোতে থাকা ফোটনগুলির শক্তি অবশ্যই উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপের থেকে উচ্চতর থাকতে হবে।তাই, আলো যখন পর্যাপ্ত শক্তি ধারণ করে, তখন আরও ইলেকট্রন পরিবাহী ব্যান্ডে উত্তেজিত হয় যা বিপুল সংখ্যক চার্জ ক্যারিয়ারে গ্রেড করে। যখন এই প্রক্রিয়ার প্রভাব এবং স্রোতের প্রবাহ আরও বেশি প্রবাহিত হতে শুরু করে, তখন ডিভাইসের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়।

হালকা নির্ভরশীল প্রতিরোধক সার্কিট

LDR এর সার্কিট হল একটি ইলেকট্রনিক সার্কিট যা LDR, রিলে, ডার্লিংটন পেয়ার, ডায়োড এবং প্রতিরোধক দিয়ে তৈরি করা হয়েছে যা নীচের সার্কিট ডায়াগ্রামে দেখানো হয়েছে। একটি ভোল্টেজ সরবরাহ লোড দেওয়া হয়এলডিআর সার্কিটের প্রয়োজনীয় ডিসি ভোল্টেজ একটি ব্রিজ রেকটিফায়ার সার্কিট বা একটি ব্যাটারি থেকে সরবরাহ করা হয়। এই সার্কিট এসি সরবরাহকে ডিসিতে পরিবর্তন করে। ব্রিজ রেকটিফায়ার সার্কিট একটি স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে ভোল্টেজকে 230v থেকে 12v-এ ধাপে-ডাউন করতে। ডায়োডগুলি একটি সেতুর আকারে সংযুক্ত থাকে যা এসি ভোল্টেজকে ডিসিতে পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক 12v DC-6v DC পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়, এবং তারপর, এই DC ভোল্টেজটি পুরো সার্কিটে সরবরাহ করা হয়। ব্রিজ রেকটিফায়ার এবং লোড উভয়ের জন্যই একটি 230v AC সাপ্লাই লাইট সেন্সর সার্কিটের ক্রমাগত অপারেশনের জন্য ক্রমাগত রাখতে হবে।

সকালের সময়, এই সেন্সরের কম প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রায় 100Ω। এইভাবে, উপরের আলো সেন্সর সার্কিটে দেখানো হিসাবে পরিবর্তনশীল রোধ এবং প্রতিরোধকের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সরবরাহ LDR এবং গ্রাউন্ডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এটি দিনের বেলায় আলো-নির্ভর রোধক দ্বারা প্রদত্ত প্রতিরোধের কারণে বা যখন আলো এলডিআর-এ পড়ে, তখন এটি সেন্সর সার্কিটের অবশিষ্ট অংশের প্রতিরোধের তুলনায় কম। আমরা কারেন্টের নীতি সম্পর্কে সজাগ যে, স্রোতের প্রবাহ সর্বদা কম প্রতিরোধের পথে প্রবাহিত হয়।অতএব, রিলে কয়েল শক্তিশালী হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত সরবরাহ পায় না। তাই দিনের আলোয় আলো নিভে যায়। একইভাবে, রাতের সময়, এলডিআরের প্রতিরোধের উচ্চ মান (20MΩ) পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। এইভাবে, রোধের উচ্চ প্রতিরোধের কারণে, কারেন্টের প্রবাহ কম বা প্রায় শূন্য। এখন, নিম্ন-প্রতিরোধী গলি দিয়ে কারেন্টের প্রবাহ এমন যে এটি ডার্লিংটন পেয়ারের বেস ভোল্টেজকে 1.4v-এর বেশি ছুঁয়ে দেয়। ডার্লিংটন পেয়ার ট্রানজিস্টরটি ট্রিগার হওয়ার সাথে সাথে, রিলে কয়েলটি শক্তি পাওয়ার জন্য পর্যাপ্ত সরবরাহ অর্জন করে এবং তাই, রাতের বেলায় আলোর স্যুইচ হয়।

এলডিআর ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরতা

LDR এর সংবেদনশীলতা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে পরিবর্তিত হয় যা ডিভাইসের প্রতিক্রিয়াশীল অঞ্চলকে প্রভাবিত করছে। এই প্রভাবটি লক্ষণীয় এবং পাওয়া যায় যখন আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি নির্দিষ্ট সীমার বাইরে থাকে তখন একটি লক্ষণীয় প্রভাব থাকবে না। বিভিন্ন উপকরণ দিয়ে তৈরি করা ডিভাইসগুলি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে ভিন্নভাবে সাড়া দেবে, যার অর্থ হল বিভিন্ন উপাদান বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নিযুক্ত করা যেতে পারে।এটিও পাওয়া গেছে যে বহিরাগত টাইপ প্রতিরোধকগুলি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রতি আরও প্রতিক্রিয়াশীল এবং ইনফ্রারেডের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। কিন্তু একবার IR-এর সাথে কাজ করার পরে, বিকিরণের গরম করার প্রভাবের কারণে তাপ তৈরি হওয়া এড়াতে আমাদের যত্ন নেওয়া উচিত।

লাইট ডিপেন্ডেন্ট রেজিস্টর লেটেন্সি

লেটেন্সি হল একটি এলডিআর এর সাথে যুক্ত প্রধান দিক যার মানে কোন পরিবর্তনের জন্য উপাদানগুলিতে প্রতিক্রিয়া জানাতে সময় লাগে। সুতরাং, এই বৈশিষ্ট্যটি একটি সার্কিট ডিজাইনের জন্য বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। LDR আলোর নতুন স্তরের জন্য তার শেষ মান অর্জন করার আগে আলোর স্তরের মধ্যে যে কোনও পরিবর্তন থেকে দৃশ্যমান পরিমাণ সময় লাগে। সুতরাং এই কারণে, আলোর মানগুলির যুক্তিসঙ্গতভাবে দ্রুত পরিবর্তনের ক্ষেত্রে আলো-নির্ভর প্রতিরোধক একটি ভাল পছন্দ নয়। একবার আলোর পরিবর্তনগুলি একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে ঘটে তখন সেগুলি পর্যাপ্ত পরিমাণের উপরে থাকে।প্রতিরোধের পুনরুদ্ধারের হার কোন বিন্দুতে প্রতিরোধের পরিবর্তনের হার ছাড়া আর কিছুই নয়। সাধারণত, সম্পূর্ণ অন্ধকারের পরে আলো দেওয়া হলে LDR কয়েক দশ মিলি সেকেন্ডের মধ্যে প্রতিক্রিয়া জানায়, তবে, একবার আলো সরানো হলে, এটি এক সেকেন্ড পর্যন্ত সময় নিতে পারে। কম্পোনেন্টের ডেটাশিটে, এলডিআর স্পেসিফিকেশনগুলি সাধারণত সেকেন্ডের মতো একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে অন্ধকার প্রতিরোধ হিসাবে উদ্ধৃত হয়। প্রায়শই উদ্ধৃত মানগুলি হল একটি মান 1 সেকেন্ডের জন্য এবং অন্যটি 5 সেকেন্ডের জন্য৷ এই মানগুলি প্রতিরোধকের বিলম্বের একটি ইঙ্গিত দেয়।

হালকা নির্ভরশীল প্রতিরোধক বিশেষ উল্লেখ

এলডিআর স্পেসিফিকেশনগুলির মধ্যে প্রধানত সর্বাধিক শক্তি অপচয়, সর্বাধিক অপারেটিং ভোল্টেজ, সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্য, অন্ধকার প্রতিরোধ, ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। নীচে উল্লেখ করা এই বৈশিষ্ট্যগুলির মান।

সর্বোচ্চ শক্তি অপচয় হল 200mW

0 লাক্সে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ হল 200V

সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্য 600nm

10lux-এ ন্যূনতম প্রতিরোধ 1.8kΩ

10lux-এ সর্বাধিক .resistance হল 4.5kΩ

100lux-এ সাধারণ রোধ হল 0.7kΩ

1 সেকেন্ডের পর গাঢ় রোধ হল 0.03MΩ

5 সেকেন্ডের পর গাঢ় রোধ হল 0.25MΩ

 

LDR এর বৈশিষ্ট্য

আলো-নির্ভর প্রতিরোধক আলোর প্রতি খুব প্রতিক্রিয়াশীল। যখন আলো শক্তিশালী হয়, তখন প্রতিরোধ ক্ষমতা কম থাকে যার মানে, যখন আলোর তীব্রতা বৃদ্ধি পায় তখন LDR-এর প্রতিরোধের মান 1K-এর নিচে ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে।

এলডিআর-এ আলো পড়লে রেজিস্ট্যান্স কমে যাবে এবং রেজিস্টরকে অন্ধকারে রাখলে রেজিস্ট্যান্স বাড়বে যাকে ডার্ক রেজিস্ট্যান্স বলে। কোনো যন্ত্র আলো শোষণ করলে তার প্রতিরোধ ক্ষমতা আমূল কমে যাবে। যদি এটিতে একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ দেওয়া হয় তবে আলোর তীব্রতা বৃদ্ধি পাবে এবং কারেন্টের প্রবাহ বাড়তে শুরু করবে। সুতরাং, নিম্নলিখিত চিত্রটি একটি নির্দিষ্ট এলডিআরের জন্য প্রতিরোধ এবং আলোকসজ্জার মধ্যে বৈশিষ্ট্যগুলি উপস্থাপন করে।এলডিআরগুলি রৈখিক ডিভাইস নয় এবং তাদের সংবেদনশীলতা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মাধ্যমে পরিবর্তিত হয় যা তাদের উপর পড়ে। কিছু ধরণের ফটোসেল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি নির্দিষ্ট পরিসরের প্রতি মোটেও সংবেদনশীল নয় কারণ এটি ব্যবহৃত উপাদানের উপর নির্ভর করে।আলোক রশ্মি একবার ফটোসেলের উপর পড়লে, প্রতিরোধ ক্ষমতা 8 ms-এ পরিবর্তিত হয়ে 12 হবে, যখন আলো অপসারণ হয়ে গেলে প্রতিরোধকে আবার তার প্রারম্ভিক মূল্যে ফিরিয়ে আনতে এটি আরও কয়েক সেকেন্ড ব্যবহার করে। তাই এটি প্রতিরোধের পুনরুদ্ধারের হার হিসাবে পরিচিত। অডিও কম্প্রেসারে, এই সম্পত্তি প্রযোজ্য.

এছাড়াও, এই প্রতিরোধকগুলি ফটোট্রান্সিস্টর এবং ফটোডিওডের জন্য কম প্রতিক্রিয়াশীল। একটি ফটো-ডায়োড হল একটি পিএন-জাংশন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস, যা আলোকে বিদ্যুতে পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়, যখন একটি ফটোসেল একটি প্যাসিভ ডিভাইস এবং এটি একটি পিএন জংশন অন্তর্ভুক্ত করে না কিন্তু আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয় কিন্তু তা নয়।

LDR এর প্রকারভেদ

LDR এর শ্রেণীবিভাগ রৈখিকতা বা আলোক সংবেদনশীল উপকরণের উপর ভিত্তি করে করা যেতে পারে। এলডিআর ডিজাইন করার সময় সর্বাধিক ব্যবহৃত উপকরণগুলির মধ্যে প্রধানত ক্যাডমিয়াম সালফাইড, থ্যালিয়াম সালফাইড, ক্যাডমিয়াম সেলেনাইড এবং সীসা সালফাইড অন্তর্ভুক্ত।এই ক্যাডমিয়াম সালফাইড রাসায়নিক দিয়ে উত্পন্ন এলডিআরগুলি মানুষের বর্ণালীতে লক্ষণীয় সমস্ত ধরণের আলোক বিকিরণে খুব প্রতিক্রিয়াশীল।সীসা সালফেট রাসায়নিক দিয়ে তৈরি এলডিআরগুলি আইআর বিকিরণের জন্য বিশেষভাবে প্রতিক্রিয়াশীল।

এলডিআর-এর সবচেয়ে ঘন ঘন শ্রেণীবিভাগ হল রৈখিক এবং অরৈখিক

লাইনার টাইপ এলডিআরগুলিকে ফটোডিওড বলা হয় তবে কিছু অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে এটি ফটোরেসিস্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তারা উপস্থিত রৈখিক কার্যকারিতা এবং তাদের অপারেশন।নন-লিনিয়ার এলডিআর সাধারণত ব্যবহার করা হয় তবে তাদের আচরণ কোন মেরুত্বের উপর নির্ভর করে না যার মাধ্যমে এটি একত্রিত হয়।

এলডিআর সুবিধা

LDR এর সুবিধার মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

সংবেদনশীলতা উচ্চ

সহজ এবং ছোট ডিভাইস

সহজে ব্যবহার করা হয়

সস্তা

কোন ইউনিয়ন সম্ভাবনা নেই.

আলো-অন্ধকার প্রতিরোধের অনুপাত বেশি।

এর সংযোগ সহজ

এলডিআর অসুবিধা

 

LDR এর অসুবিধাগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

বর্ণালী প্রতিক্রিয়া সংকীর্ণ

হিস্টেরেসিস প্রভাব

সেরা উপকরণের জন্য তাপমাত্রার স্থায়িত্ব কম

স্থিতিশীল উপকরণগুলিতে, এটি খুব ধীরে ধীরে প্রতিক্রিয়া জানায়

LDR এর ব্যবহার সীমিত যেখানে আলোর সংকেত খুব দ্রুত পরিবর্তিত হয়

এটা তেমন একটা রেসপনসিভ ডিভাইস নয়।

কাজ করার তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে এটি ভুল ফলাফল প্রদান করে

 

এলডিআর এর আবেদন

আলো-নির্ভর প্রতিরোধকগুলি সহজ এবং কম দামের ডিভাইস। এই ডিভাইসগুলি ব্যবহার করা হয় যেখানে আলোর উপস্থিতি এবং অনুপস্থিতি বোঝার প্রয়োজন হয়। এই প্রতিরোধকগুলি আলোক সেন্সর হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং এলডিআর-এর অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে প্রধানত অ্যালার্ম ঘড়ি, রাস্তার আলো, আলোর তীব্রতা মিটার, চোর অ্যালার্ম সার্কিট অন্তর্ভুক্ত থাকে। এই ধারণাটি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, আমরা এখানে একটি প্রকল্প ব্যাখ্যা করেছি; LDR ব্যবহার করে তীব্রতা নিয়ন্ত্রিত রাস্তার আলোর শক্তি সংরক্ষণ।

 

LDR ব্যবহার করে তীব্রতা নিয়ন্ত্রিত রাস্তার আলোর শক্তি সংরক্ষণ

আজকাল, হাইওয়েগুলিকে আলোকিত করার কাজ এইচআইডি ল্যাম্পের মাধ্যমে করা হয় তবে, এই আলোগুলির শক্তি খরচ বেশি এবং সেইসাথে সূর্যোদয় থেকে সূর্যাস্ত পর্যন্ত আলোগুলি চালু/বন্ধ করার কোনও বিশেষ ব্যবস্থা নেই৷ এই সমস্যাটি কাটিয়ে উঠতে, এখানে এলইডি ব্যবহার করে একটি বিকল্প পদ্ধতি রয়েছে অর্থাৎ এলডিআর ব্যবহার করে তীব্রতা নিয়ন্ত্রিত রাস্তার আলোর শক্তি সংরক্ষণ।

প্রস্তাবিত সিস্টেমটি বর্তমান সময়ের এইচআইডি ল্যাম্পগুলির ত্রুটি দূর করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। প্রস্তাবিত সিস্টেম আলোর উত্স হিসাবে আলো-নির্গত ডায়োডগুলির ব্যবহার এবং প্রয়োজনীয়তা অনুসারে এর সামঞ্জস্যযোগ্য তীব্রতা নিয়ন্ত্রণ নির্ধারণ করে। এই আলোগুলি কম শক্তি খরচ করে, সেইসাথে এই আলোগুলির আয়ুষ্কাল, যা প্রচলিত HID ল্যাম্পের তুলনায় বেশি।এই প্রকল্পের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল, রাতের বেলায় প্রয়োজন অনুযায়ী আলোর তীব্রতা নিয়ন্ত্রণ করা যায়, যা HID বাতিতে সম্ভব নয়। আলো শনাক্ত করার জন্য একটি LDR ব্যবহার করা হয় এবং LDR-এর রোধ দিনের বেলায় আলোর ভিত্তিতে ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়, যা কন্ট্রোলারের কাছে i/p সংকেত হিসাবে গঠন করে।