三極管替換及常用開(kāi)關(guān)三極管

一、三極管的類型及材料

初學(xué)者首先必須清楚三極管的類型及材料。常用三極管的類型有NPN型與PNP型兩種。由于這兩類三極管工作(工作總結(jié))時(shí)對(duì)電壓的極性要求不同，所以它們是不能相互代換的。

三極管的材料有鍺材料和硅材料。它們之間最大的差異就是起始電壓不一樣。鍺管PN結(jié)的導(dǎo)通電壓為0.2V左右，而硅管PN結(jié)的導(dǎo)通電壓為 0.6～0.7V。在放大電路中如果用同類型的鍺管代換同類型的硅管，或用同類型的硅管代換同類型的鍺管一般是可以的，但都要在基極偏置電壓上進(jìn)行必要的調(diào)整，因?yàn)樗鼈兊钠鹗茧妷翰灰粯?。但在脈沖電路和開(kāi)關(guān)電路中不同材料的三極管是否能互換必須具體分析，不能盲目代換。

二、三極管的主要參數(shù)

選用三極管需要了解三極管的主要參數(shù)。若手中有一本晶體管特性手冊(cè)最好。三極管的參數(shù)很多，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為主要了解三極管的四個(gè)極限參數(shù)：ICM、BVCEO、PCM及fT即可滿足95%以上的使用需要。

1. ICM是集電極最大允許電流。三極管工作(工作總結(jié))時(shí)當(dāng)它的集電極電流超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，它的電流放大系數(shù)β將下降。為此規(guī)定三極管的電流放大系數(shù)β變化不超過(guò)允許值時(shí)的集電極最大電流稱為ICM。所以在使用中當(dāng)集電極電流IC超過(guò)ICM時(shí)不至于損壞三極管，但會(huì)使β值減小，影響電路的工作(工作總結(jié))性能。

2. BVCEO是三極管基極開(kāi)路時(shí)，集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓。如果在使用中加在集電極與發(fā)射極之間的電壓超過(guò)這個(gè)數(shù)值時(shí)，將可能使三極管產(chǎn)生很大的集電極電流，這種現(xiàn)象叫擊穿。三極管擊穿后會(huì)造成永久性損壞或性能下降。

3. PCM是集電極最大允許耗散功率。三極管在工作(工作總結(jié))時(shí)，集電極電流在集電結(jié)上會(huì)產(chǎn)生熱量而使三極管發(fā)熱。若耗散功率過(guò)大，三極管將燒壞。在使用中如果三極管在大于PCM下長(zhǎng)時(shí)間工作(工作總結(jié))，將會(huì)損壞三極管。需要注意的是大功率三極管給出的最大允許耗散功率都是在加有一定規(guī)格散熱器情況下的參數(shù)。使用中一定要注意這一點(diǎn)。

4. 特征頻率fT。隨著工作(工作總結(jié))頻率的升高，三極管的放大能力將會(huì)下降，對(duì)應(yīng)于β=1時(shí)的頻率fT叫作三極管的特征頻率。

三、一般小功率三極管的選用

小功率三極管在電子電路中的應(yīng)用最多。主要用作小信號(hào)的放大、控制或振蕩器。選用三極管時(shí)首先要搞清楚電子電路的工作(工作總結(jié))頻率大概是多少。如中波收音機(jī)振蕩器的最高頻率是2MHz左右;而調(diào)頻收音機(jī)的最高振蕩頻率為120MHz左右;電視機(jī)中VHF頻段的最高振蕩頻率為250MHz左右; UHF頻段的最高振蕩頻率接近1000MHz左右。工程設(shè)計(jì)中一般要求三極管的fT大于3倍的實(shí)際工作(工作總結(jié))頻率。所以可按照此要求來(lái)選擇三極管的特征頻率 fT。由于硅材料高頻三極管的fT一般不低于50MHz，所以在音頻電子電路中使用這類管子可不考慮fT這個(gè)參數(shù)。

小功率三極管BVCEO的選擇可以根據(jù)電路的電源電壓來(lái)決定，一般情況下只要三極管的BVCEO大于電路中電源的最高電壓即可。當(dāng)三極管的負(fù)載是感性負(fù)載時(shí)，如變壓器、線圈等時(shí)BVCEO數(shù)值的選擇要慎重，感性負(fù)載上的感應(yīng)電壓可能達(dá)到電源電壓的2～8倍(如節(jié)能燈中的升壓三極管)。一般小功率三極管的BVCEO都不低于15V，所以在無(wú)電感元件的低電壓電路中也不用考慮這個(gè)參數(shù)。

一般小功率三極管的ICM在30～50mA之間，對(duì)于小信號(hào)電路一般可以不予考慮。但對(duì)于驅(qū)動(dòng)繼電器及推動(dòng)大功率音箱的管子要認(rèn)真計(jì)算一下。當(dāng)然首先要了解繼電器的吸合電流是多少毫安，以此來(lái)確定三極管的ICM。

當(dāng)我們估算了電路中三極管的工作(工作總結(jié))電流(即集電極電流)，又知道了三極管集電極到發(fā)射極之間的電壓后，就可根據(jù)P=U×I來(lái)計(jì)算三極管的集電極最大允許耗散功率PCM。

國(guó)產(chǎn)及國(guó)外生產(chǎn)的小功率三極管的型號(hào)極多，它們的參數(shù)有一部分是相同的，有一部分是不同的。只要你根據(jù)以上分析的使用條件，本著“大能代小”的原則(即 BVCEO高的三極管可以代替BVCEO低的三極管;ICM大的三極管可以代替ICM小的三極管等)，就可對(duì)三極管應(yīng)用自如了。

四、大功率三極管的選用

對(duì)于大功率三極管，只要不是高頻發(fā)射電路，我們都不必考慮三極管的特征頻率fT。對(duì)于三極管的集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓BVCEO這個(gè)極限參數(shù)的考慮與小功率三極管是一樣的。對(duì)于集電極最大允許電流 ICM的選擇主要也是根據(jù)三極管所帶的負(fù)載情況而計(jì)算的。三極管的集電極最大允許耗散功率PCM是大功率三極管重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，需要注意的是大功率三極管必須有良好的散熱器。即使是一只四五十瓦的大功率三極管，在沒(méi)有散熱器時(shí)，也只能經(jīng)受兩三瓦的功率耗散。大功率三極管的選擇還應(yīng)留有充分的余量。另外在選擇大功率三極管時(shí)還要考慮它的安裝條件，以決定選擇塑封管還是金屬封裝的管子。

如果你拿到一只三極管又無(wú)法查到它的參數(shù)，可以根據(jù)它的外形來(lái)推測(cè)一下它的參數(shù)。目前小功率三極管最多見(jiàn)的是TO-92封裝的塑封管，也有部分是金屬殼封裝。它們的PCM一般在100～500mW之間，最大的不超過(guò)1W。它們的ICM一般在50～500mA之間，最大的不超過(guò)1.5A。而其它參數(shù)是不好判斷的。

常用開(kāi)關(guān)三極管

開(kāi)關(guān)三極管的外形與普通三極管外形相同，主要用于電路的關(guān)與通的轉(zhuǎn)換。由于它具有完成斷路或接通的作用，被廣泛用于開(kāi)關(guān)電路，且具有開(kāi)關(guān)速度快、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，而且普遍用于電源|穩(wěn)壓器電路、驅(qū)動(dòng)電路、振蕩電路、功率放大電路、脈沖放大電路及行輸出電路等。

開(kāi)關(guān)三極管因功率的不同可分為小功率開(kāi)關(guān)管和大功率開(kāi)關(guān)管。

常用小功率開(kāi)關(guān)管有3AKl-5、3AKll-15、3AKl9-3AK20、3AK20-3AK22、3CKl-4、3CK7、3CK8、3DK2-4、3DK7-9, 8050,8550等

常用的大功率開(kāi)關(guān)管有:3AK5l-56、3AK61-3AK66、3CK37、3CKl04-106、3CK108-109、3DKl0-12、3DK35、3DK32、3DK36-37等。

常用的高反壓、大功率開(kāi)關(guān)管有:2SD1556、2SD1887、2SD1455、2SD1553、2SD1497、2SD1433、2SD1431、2SD1403、2SD850等，它們的最高反壓都在1500V以上。

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