Fotočlánek (fotorezistor, LDR) – co to je, princip a použití

Fotočlánek (fotorezistor, LDR): jak funguje, princip, typy a praktické použití v elektronice a automatizaci – srozumitelný průvodce pro kutily a studenty.

Autor: Leandro Alegsa

12-02-2026 21:53

Fotočlánek, známý také jako fotorezistor nebo LDR (Light Dependent Resistor), je elektronická součástka, která mění svou elektrickou vodivost v závislosti na intenzitě osvětlení. Na klasickém obrázku protéká elektřina načervenalou částí: když na ni svítí více světla, protéká více proudu, při tmě je vodivost velmi nízká a proud je zanedbatelný. K výrobě fotočlánků se historicky používal selen, dnes se běžně používají polovodičové materiály (např. CdS, CdSe) nebo tenké vrstvy citlivé na světlo.

Princip činnosti

Fotorezistory fungují na principu fotovodivosti: fotony dopadající na polovodičový materiál dodají energii elektronům vázaným v materiálu, čímž je „uvolní“ do vodivostního pásma. Uvolněné nosiče náboje (elektrony a díry) zvyšují vodivost materiálu — jeho odpor klesá s rostoucím osvětlením. Citlivost součástky závisí na použitém materiálu a na vlnové délce světla (spektru), které na ni dopadá.

Materiály a konstrukce

Nejběžnější materiály: cadmium sulfide (CdS), cadmium selenide (CdSe) a jiné fotocitlivé sloučeniny. CdS je nejčastější u levných LDR.
Fyzicky má LDR obvykle tvar malého diskového čipu nebo filmu uloženého pod skleněným nebo pryskyřičným krytem s vývody. Povrch bývá často tmavý, s viditelnými strukturami čidla.
Existují i speciální fotočlánky na bázi selenu (historicky) nebo polovodičů optimalizované pro infračervené či jiné spektrum.

Elektrické vlastnosti

Odpor: typicky velmi vysoký v tmavém prostředí (řád MΩ) a výrazně nižší při jasném světle (řád kΩ až stovky Ω, v závislosti na typu a intenzitě světla).
Ne-lineární vztah mezi proudem/odporem a intenzitou světla — změna odporu obvykle není přímo úměrná luxům.
Rychlost odezvy: relativně pomalá ve srovnání s fotodiodami či fototranzistory — doby nárůstu a poklesu signálu se pohybují od desítek milisekund až po stovky milisekund či více, v závislosti na typu.
Teplotní závislost: odpor se mění i s teplotou, což může ovlivnit přesnost měření.

Použití

Fotorezistory se používají tam, kde je potřeba levné a jednoduché snímání intenzity světla, a kde není kritická velmi rychlá odezva nebo absolutní linearita:

Automatické zapínání pouličního osvětlení nebo nočních světel
Regulace jasu, senzory osvětlení v domácích spotřebičích
Fotobuňky v bezpečnostních a alarmových systémech
Měřiče expozice (stará analogová fototechnika) a levné světelné senzory v hrách nebo hračkách
Jednoduché experimenty a výukové projekty s mikrokontroléry (Arduino apod.)

Zapojení a měření

Nejběžnější zapojení je jako dělič napětí: LDR v sérii s pevným odporem mezi napájením a zemí. Střed děliče se připojí na analogový vstup měřícího zařízení. Při změně osvětlení se mění napětí na středu děliče, které lze měřit ADC a převést na hodnotu osvětlení (s kalibrací).

Při navrhování obvodu je potřeba zvolit vhodnou velikost pevného odporu podle očekávaných rozsahů odporu LDR v tmě a při světle, aby byl výstupní signál v dobrém rozsahu ADC. Doporučuje se také filtrování a kompenzace teploty, pokud je potřeba větší přesnost.

Výhody a omezení

Výhody: velmi nízká cena, jednoduché použití, žádné aktivní napájení uvnitř senzoru, dobrá citlivost v běžném viditelném spektru.
Omezení: pomalá odezva, nelineární chování, citlivost na teplotu, možnost stárnutí a degradace pod vlivem UV, některé typy (např. CdS) obsahují toxické prvky (kadmium) — nutná šetrná likvidace.

Alternativy

Pro aplikace požadující větší rychlost, lineárnost nebo specifickou spektrální citlivost se používají fotodiody, fototranzistory nebo specializované senzory osvětlení (např. luxmetry s kalibrovaným spektrem). Tyto alternativy bývají rychlejší, přesnější a vhodnější pro přesné měření světla, ale jsou obvykle dražší a vyžadují složitější obvody.

Fotorezistory jsou tedy jednoduché a užitečné komponenty pro mnoho běžných aplikací snímání světla; při výběru je však třeba brát v potaz jejich omezení (rychlost, linearita, teplotní závislost a možné toxické materiály).