本文主要是關(guān)于大功率三極管的相關(guān)介紹,并著重對大功率三極管的符號及其含義進(jìn)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(yīng)為半導(dǎo)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(dǎo)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(diǎn)開關(guān)。晶體三極管,是半導(dǎo)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(dǎo)體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié),兩個PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),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(jī)構(gòu)分:PNP管和NPN管
d;按材質(zhì)分:硅管和鍺管
e;按功能分:開關(guān)管和放大
三極管的主要技術(shù)指標(biāo)
? ? ? ? 電流放大系數(shù)β
電流放大系數(shù)是電流放大倍數(shù),用來表示三極管的放大能力。根據(jù)三極管工作狀態(tài)不同,電流放大系數(shù)又分為直流放大系數(shù)和交流放大系數(shù)。
直流放大系數(shù)是指在靜態(tài)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(shù)或靜態(tài)放大系數(shù),一般用hFE或β表示。
交流電流放大系數(shù)也稱動態(tài)電流放大系數(shù)或交流放大倍數(shù),是指在交流狀態(tài)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(biāo)。
盡管β和β′的含義不同,但在小信號下β≈β′,因此在計(jì)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(shù)變化不超過規(guī)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(jié)溫和集電極最大電流有密切關(guān)系。使用三極管時,三極管實(shí)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(shù)與工作頻率有關(guān),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(shù)包括特征頻率fT和最高振蕩頻率fM。
?。?)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(shù)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。
?。?)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(yīng)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(dǎo)致三極管的β下降,當(dāng)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(fā)射極反向擊穿電壓UCEO、集電極一基極反向擊穿電壓UCBO及發(fā)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(fā)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(fā)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。
?。?) 用萬用表hFE檔測 b
有的萬用表有hFE檔,按表上規(guī)定的極型插入三極管即可測得電流放大系數(shù) b,若 b 很小或?yàn)榱?,表明三極管己損壞,可用電阻檔分別測兩個PN結(jié),確認(rèn)是否有擊穿或斷路。
半導(dǎo)體三極管的選用
選用晶體管一要符合設(shè)備及電路的要求,二要符合節(jié)約的原則。根據(jù)用途的不同,一般應(yīng)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(shù)、反向擊穿電壓、穩(wěn)定性及飽和壓降等。這些因素又具有相互制約的關(guān)系,在選管時應(yīng)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(yīng)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(tài)范圍窄,在代換時應(yīng)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(wěn)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(dá)數(shù)百時溫度穩(wěn)定性仍較好。另外,對整個電路來說還應(yīng)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(fā)射極反向擊穿電壓UCEO應(yīng)選得大于電源電壓。穿透電流越小,對溫度的穩(wěn)定性越好。普通硅管的穩(wěn)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(yīng)根據(jù)電路的具體情況選用,選用晶體管的耗散功率時應(yīng)根據(jù)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(yīng)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(wěn)定性。
半導(dǎo)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(jié)為光敏二極管結(jié)構(gòu)。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(chǎn)品便于調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn))。 如在光敏三極管集電極c和發(fā)射極e之間加電壓,使集電結(jié)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(chǎn)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(dá)林頓形式時,可獲得很大的輸出電流而能直接驅(qū)動某些繼電器。 光敏三極管的缺點(diǎn)是響應(yīng)速度(約5 ~ 10 ms)比光敏二極管(幾百毫微秒)慢,轉(zhuǎn)換線性差,在低照度或高照度時,光電流放大系數(shù) 值變小。
使用光敏三極管時,除了管子實(shí)際運(yùn)行時的電參數(shù)不能超限外,還應(yīng)考慮入射光的強(qiáng)度是否恰當(dāng),其光譜范圍是否合適。過強(qiáng)的入射光將使管芯的溫度上升,影響工作的穩(wěn)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(yīng)范圍為0.4 ~ 1.1 mm波長的光波,若用熒光燈作光源,結(jié)果就很不理想。 另外,在實(shí)際選用光敏三極管時,應(yīng)注意按參數(shù)要求選擇管型。如要求靈敏度高,可選用達(dá)林頓型光敏三極管;如要求響應(yīng)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(diǎn),提高光電流的放大系數(shù)。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(yīng)用電路見圖T314 ,幾種國產(chǎn)光敏三極管的參數(shù)見表B317。
表B317 部分國產(chǎn)光敏三極管的參數(shù)
結(jié)語
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