本文主要是關于大功率三極管的相關介紹,并著重對大功率三極管的符號及其含義進行了詳盡的闡述。
大功率三極管的符號大全及含義介紹
1、按功率分:小功率:功率在1W以下中功率:1-10W;大功率:10W以上。2、三極管,全稱應為半導體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種控制電流的半導體器件·其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號, 也用作無觸點開關。晶體三極管,是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。
三極管的分類
a;按頻率分:高頻管和低頻管
b;按功率分:小功率管,中功率管和的功率管
c;按機構分:PNP管和NPN管
d;按材質分:硅管和鍺管
e;按功能分:開關管和放大
三極管的主要技術指標
? ? ? ? 電流放大系數β
電流放大系數是電流放大倍數,用來表示三極管的放大能力。根據三極管工作狀態不同,電流放大系數又分為直流放大系數和交流放大系數。
直流放大系數是指在靜態無輸人變化信號時,三極管集電極電流IC和基極電流IB的比值,故又稱為直流放大倍數或靜態放大系數,一般用hFE或β表示。
交流電流放大系數也稱動態電流放大系數或交流放大倍數,是指在交流狀態下,三極管集電極電流變化量與基極電流變化量的比值,一般用β′表示。β′是反映三極管放大能力的重要指標。
盡管β和β′的含義不同,但在小信號下β≈β′,因此在計算時兩者取相同值。
2.耗散功率PCM
耗散功率也稱集電極最大允許耗散功率PCM,是指三極管參數變化不超過規定允許值時的最大集電極耗散功率。耗散功率與三極管的最高允許結溫和集電極最大電流有密切關系。使用三極管時,三極管實際功耗不允許超過PCM,否則會造成三極管因過載而損壞。
3.頻率特性
三極管的電流放大系數與工作頻率有關,如果三極管超過了工作頻率范圍,則會造成放大能力降低甚至失去放大作用。
三極管的頻率特性參數包括特征頻率fT和最高振蕩頻率fM。
(1)特征頻率fT:三極管的工作頻率超過截止頻率時,其電流放大系數β將隨著頻率的升高而下降。特征頻率是指β降為1時三極管的工作頻率。
(2)最高振蕩頻率fM:最高振蕩頻率是指三極管的功率增益降為1時所對應的頻率。
4.集電極最大電流ICM
集電極最大電流是指三極管集電極所允許通過的最大電流。集電極電流IC上升會導致三極管的β下降,當β下降到正常值的2/3時,集電極電流即為ICM。
5.最大反向電壓
最大反向電壓指三極管在工作時所允許加的最高工作電壓。最大反向電壓包括集電極一發射極反向擊穿電壓UCEO、集電極一基極反向擊穿電壓UCBO及發射極—基極反向擊穿電壓UEBO.
6.反向電流
三極管的反向電流包括集電極—基極之間的反向電流ICBO和集電極—發射極之間的反向電流ICEO.
三極管性能的簡易測量
基極開路,萬用表黑表筆接NPN管的集電極c、紅表筆接發射極e(PNP管相反),此時c、e間電阻值大則表明ICEO小,電阻值小則表明ICEO大。 用手指代替基極電阻Rb,用上法測c、e間電阻,若阻值比基極開路時小得多則表明 b值大。
(2) 用萬用表hFE檔測 b
有的萬用表有hFE檔,按表上規定的極型插入三極管即可測得電流放大系數 b,若 b 很小或為零,表明三極管己損壞,可用電阻檔分別測兩個PN結,確認是否有擊穿或斷路。
半導體三極管的選用
選用晶體管一要符合設備及電路的要求,二要符合節約的原則。根據用途的不同,一般應考慮以下幾個因素:工作頻率、集電極電流、耗散功率、電流放大系數、反向擊穿電壓、穩定性及飽和壓降等。這些因素又具有相互制約的關系,在選管時應抓住主要矛盾,兼顧次要因素。 低頻管的特征頻率fT一般在2.5MHz以下,而高頻管的fT都從幾十兆赫到幾百兆赫甚至更高。選管時應使fT為工作頻率的3~10倍。原則上講,高頻管可以代換低頻管,但是高頻管的功率一般都比較小,動態范圍窄,在代換時應注意功率條件。
一般希望b選大一些,但也不是越大越好。b太高了容易引起自激振蕩,何況一般b高的管子工作多不穩定,受溫度影響大。通常b多選40~100之間,但低噪聲高b值的管子(如1815、9011~9015等),b值達數百時溫度穩定性仍較好。另外,對整個電路來說還應該從各級的配合來選擇b。例如前級用b高的,后級就可以用b較低的管子;反之,前級用 b 較低的,后級就可以用b較高的管子。
集電極-發射極反向擊穿電壓UCEO應選得大于電源電壓。穿透電流越小,對溫度的穩定性越好。普通硅管的穩定性比鍺管好得多,但普通硅管的飽和壓降較鍺管為大,在某些電路中會影響電路的性能,應根據電路的具體情況選用,選用晶體管的耗散功率時應根據不同電路的要求留有一定的余量。 對高頻放大、中頻放大、振蕩器等電路用的晶體管,應選用特征頻率fT高、極間電容較小的晶體管,以保證在高頻情況下仍有較高的功率增益和穩定性。
半導體光敏器件——光敏三極管
光敏三極管在原理上類似于晶體管,只是它的集電結為光敏二極管結構。它的等效電路見圖T313。由于基極電流可由光敏二極管提供,故一般沒有基極外引線(有基極外引線的產品便于調整靜態工作點)。 如在光敏三極管集電極c和發射極e之間加電壓,使集電結反偏,則在無光照時,c、e 間只有漏電流ICEO,稱為暗電流,大小約為0.3 μA。有光照時將產生光電流IB,同時IB被“放大”形成集電極電流IC,大小在幾百微安到幾毫安之間。 光敏三極管的輸出特性和晶體管類似,只是用入射光的照度來代替晶體管輸出特性曲線中的IB。光敏三極管制成達林頓形式時,可獲得很大的輸出電流而能直接驅動某些繼電器。 光敏三極管的缺點是響應速度(約5 ~ 10 ms)比光敏二極管(幾百毫微秒)慢,轉換線性差,在低照度或高照度時,光電流放大系數 值變小。
使用光敏三極管時,除了管子實際運行時的電參數不能超限外,還應考慮入射光的強度是否恰當,其光譜范圍是否合適。過強的入射光將使管芯的溫度上升,影響工作的穩定性,不合光譜的入射光,將得不到所希望的光電流。例如:硅光敏三極管的光譜響應范圍為0.4 ~ 1.1 mm波長的光波,若用熒光燈作光源,結果就很不理想。 另外,在實際選用光敏三極管時,應注意按參數要求選擇管型。如要求靈敏度高,可選用達林頓型光敏三極管;如要求響應時間快,對溫度敏感性小,就不選用光敏三極管而選用光敏二極管。探測暗光一定要選擇暗電流小的管子,同時可考慮有基極引出線的光敏三極管,通過偏置取得合適的工作點,提高光電流的放大系數。例如,探測10-3勒克斯的弱光,光敏三極管的暗電流必須小于0.1 nA。光敏三極管的基本應用電路見圖T314 ,幾種國產光敏三極管的參數見表B317。
表B317 部分國產光敏三極管的參數
結語
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