【技术】如何使用晶体管作为开关及直流电动机控制的应用原理
合科泰半导体在本文主要使用晶体管作为开关及应用示例，包括NPN晶体管用作光控开关、热控开关以及高压情况下的直流电动机控制（驱动器）的应用原理。晶体管由“威廉·肖克利”（William Shockley）于1947 年发明。晶体管是一种三端半导体器件，可用于开关应用，微弱信号的放大，并且成千上万个晶体管相互连接并嵌入一个很小的集成体中。电路/芯片，用于存储计算机内存。晶体管开关，用于打开或关闭电路，这意味着晶体管由于其低功耗而通常仅在低压设备中用作电子设备中的开关。在截止和饱和区域。
晶体管
BJT晶体管的类型
晶体管基本上由两个PN结组成，这些结通过将N型或P型半导体材料夹在一对相对类型的半导体材料之间而形成。
双极结型晶体管分为以下类型：
• NPN
• PNP
BJT晶体管的类型
晶体管具有三个端子，即基极，发射极和集电极。发射极是重掺杂端子，它将电子发射到基极区。基极端子是轻掺杂的，并将发射极注入的电子传递到集电极上。集电极端子是中间掺杂的，并从基极收集电子。
NPN型晶体管是由P型掺杂半导体层之间的两种N型掺杂半导体材料组成的，如上所述。类似地，PNP型晶体管是在N型掺杂半导体层之间的两种P型掺杂半导体材料的组成，如上所述。NPN和PNP晶体管的功能相同，但偏置和电源极性不同。
晶体管开关
如果电路使用BJT晶体管作为开关，则将晶体管NPN或PNP偏置，以使晶体管在如下所示的IV特性曲线的两侧运行。晶体管可以在三种模式下工作：有源区，饱和区和截止区。在有源区域中，晶体管用作放大器。晶体管饱和区（全开）和截止区（全关）的两个工作区用于操作晶体管开关。
经营地区
我们可以从上述特性中观察到，曲线底部的粉红色阴影区域表示截止区域，而左侧的蓝色区域表示晶体管的饱和区域。
禁产区
晶体管的工作条件为零输入基极电流（IB = 0），零输出集电极电流（Ic = 0）和最大集电极电压（VCE），这会导致耗尽层变大且没有电流流过器件。因此，晶体管切换到“完全截止”状态。因此，当使用双极型晶体管作为开关时，我们可以定义截止区域，NPN晶体管的结被反向偏置，VB <0.7v，Ic = 0。同样，对于PNP晶体管，发射极电势必须相对于晶体管的基极为–ve。
然后，当使用双极晶体管作为开关，两个结点都反向偏置，IC = 0且VB <0.7v时，我们可以定义“截止区域”或“关断模式”。对于PNP晶体管，发射极电势必须相对于基极为-ve。
饱和区
在该区域，晶体管将被偏置，从而施加最大的基极电流（IB），从而导致最大的集电极电流（IC = VCC / RL），然后导致最小的集电极-发射极电压（VCE〜0）下降。在这种情况下，耗尽层将变得尽可能小，并且流过晶体管的电流最大。因此，晶体管被“完全导通”。
使用双极NPN晶体管作为开关时，两个结点均被正向偏置，IC =最大值，VB> 0.7v，定义为“饱和区域”或“导通模式”。对于PNP晶体管，发射极电势相对于基极必须为+ ve。
晶体管作为开关的一些基本应用
在晶体管中，除非电流在基极电路中流动，否则没有电流可以在集电极电路中流动。此属性将允许将晶体管用作开关。可以通过改变基极来接通或关断晶体管。由晶体管操作的开关电路有一些应用。在这里，使用NPN晶体管来解释一些使用晶体管开关的应用。
光控开关
该电路通过使用晶体管作为开关来设计，以在明亮的环境中点亮灯泡，在黑暗中将其关闭，并在分压器中使用光敏电阻（LDR）。当环境黑暗时，LDR的电阻会变高。然后，晶体管截止。当LDR暴露在强光下时，其电阻下降到较小的值，从而导致更多的电源电压并提高晶体管的基极电流。现在，晶体管接通，集电极电流流动，灯泡点亮。
热控开关
热敏开关是热控开关电路中的一个重要组成部分。热敏电阻是一种电阻器，可根据周围温度做出响应。当温度较低时，其电阻会增加，反之亦然。当对热敏电阻施加热量时，其电阻会降低，基极电流会增加，而集电极电流会更大，并且警笛会烧断。这种特殊的电路适合用作火灾报警系统。
热控开关
高压情况下的直流电动机控制（驱动器）
考虑到没有电压施加到晶体管，则晶体管变为截止，并且没有电流流过该晶体管。因此，继电器保持关闭状态。直流电动机的电源由继电器的常闭（NC）端子供电，因此当继电器处于OFF状态时，电动机将旋转。在晶体管BC548的基极上施加高电压会导致晶体管导通，并且继电器线圈通电。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 1
本文由闯天涯转载自合科泰半导体，原文标题为:如何使用晶体管作为开关及应用示例，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【技术】一文详解不同类型的晶体管及其功能和应用
合科泰半导体在本文概述了什么是晶体管，不同类型的晶体管及其应用。晶体管是一个有源元件，并且在所有电子电路中都在建立。它们用作放大器和开关设备。作为放大器，它们用于高和低电平，频率级，振荡器，调制器，检测器，以及需要执行功能的任何电路。在数字电路中，它们用作开关。大约在世界范围内，有大量的制造商生产半导体。
技术探讨 发布时间 : 2021-08-27
【元件】合科泰NPN晶体管BC846B，放大倍数可达450，适用于开关电路、电流源、低噪声放大器等应用
三极管作为一中常见的放大器，它可以将微弱的输入信号放大为输出很大的信号。此外，三极管还可以作为开关，用于控制电路的通断。三极管还可以实现整流和稳压等功能。最常见的三极管有NPN和PNP型三极管，两种类型的三极管结构上相似，但它们的载流子类型和电流方向不同，应用领域也有一定的差别。本期，合科泰电子给大家讲解一款NPN晶体管BC846B的工作原理和应用，带大家深入了解三极管的世界。
产品 发布时间 : 2023-11-28
合科泰电子NPN晶体管D882，具备基极、发射极和集电极三引脚，可用于音响放大电路和电钻及稳压器
三极管在电子电路中主要起到信号放大和开关作用，本期推荐的这款合科泰电子NPN晶体管D882广泛被用于音响的放大电路和稳压器等电路上。它具有可靠性高、小巧、热性能优良、安装方便等特点，是很多电子产品的必备产品。
产品 发布时间 : 2024-09-29
【技术】FET晶体管的类型和MOS管工作原理及应用
合科泰半导体将在本文介绍FET晶体管的类型和MOS管工作原理及应用。场效应晶体管或FET是晶体管，其中输出电流由电场控制。FET有时被称为单极晶体管，因为它涉及单载波型操作。FET晶体管的基本类型与BJT 晶体管基础完全不同。FET是三端子半导体器件，具有源极，漏极和栅极端子。
技术探讨 发布时间 : 2021-08-15
合科泰PNP三极管S9012，具有稳定且强大的电流放大能力，可用于射频放大器和LED驱动电路应用
PNP三极管是一种常见的双极型晶体管。PNP三极管和NPN三极管极性不同，但是应用很多是相同的，它的主要作用是电流放大和电路开关、稳压等，是电子电路的核心元件。本期，合科泰电子给大家介绍一款常用的PNP型晶体管产品S9012，它可用于射频放大器、低噪声放大器、逆变器和LED驱动电路等应用。
产品 发布时间 : 2024-07-09
【元件】合科泰采用TO-220封装的PNP三极管TIP42，可用于音频放大、电机驱动等应用
三极管也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。本期，合科泰电子给大家介绍TIP42，这是一款PNP型中功率三极管，它广泛用于信号放大及音频功放用晶体管，可与TIP41 NPN管做互补对称管使用，它可用于电流信号放大和开关电路等上面。
产品 发布时间 : 2024-05-11
采用SOT-23封装的三极管S9012，推荐用于低功耗放大器和开关等应用
合科泰电子PNP型晶体管S9012 具有稳定且强大的电流放大能力，能为电路提供稳定、准确的电流，让电路持续保持高效率的工作和稳定。合科泰这款S9012产品封装形式小型化，帮助客户节省PCB设计空间，具备高性能、可靠、稳定等特点，等特点，产品已经被广大客户应用在各种电子电路中，是客户值得信赖的优质产品。
产品 发布时间 : 2023-10-24
合科泰采用SOT-23封装的数字晶体管MMUN2214，可用于逆变器和音视频信号放大等领域
合科泰给大家介绍一款采用SOT-23封装的数字晶体管MMUN2214，可用于作为了一种集成了基极电阻的双极性晶体管，它的主要作用有开关和信号放大等。数字晶体管可以被用作高频开关、控制模拟信号开关、数码信号变换开关、音视频信号开关等领域。
产品 发布时间 : 2024-03-11
【技术】晶体管输入、输出特性及电流传输特性的分析
合科泰半导体将在本文进行晶体管输入、输出特性及电流传输特性的分析。晶体管特性是其表示之间的关系的曲线的电流和电压一的晶体管在特定配置。通过将晶体管配置电路视为类似于双端口网络，可以使用以下类型的特性曲线来分析它们。
技术探讨 发布时间 : 2021-08-26
【元件】采用SOT-89封装的国产PNP晶体管B772，最大放大倍数400，可用于开关、稳压、放大电路
三极管是电路中重要的分立器件产品，它的作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，在电路中起到电流放大、开关、稳压等作用。本期，合科泰电子给大家介绍一款经典的PNP管B772，它可用于射频放大器、低噪声放大器、开关电路、调制解调器、逆变器、LED驱动电路、电流源等应用。
产品 发布时间 : 2023-12-21
【元件】采用SOT-89封装的NPN晶体管D882，可用于开关电路、电机驱动电路
三极管在电路中可以将微弱信号放大道幅度值较大的电信号，这就是三极管的电流放大能力。其次，三极管作为无触点开关也是非常常见的。本期，合科泰主要给大家介绍一款采用SOT-89封装的NPN晶体管D882，它广泛被用于放大电路、音频放大器电路和稳压器电路上。
产品 发布时间 : 2023-12-06
电子商城
现货市场
服务
可定制变压器电压最高4.5KV，高频30MHz；支持平面变压器、平板变压器、OBC变压器、DCDC变压器、PLC信号变压器、3D电源、电流变压器、反激变压器、直流直流变压器、车载充电器变压器、门极驱动变压器等产品定制。
最小起订量： 100000 提交需求>
可定制平板变压器、主变压器的开关频率2MHz以内、输入电压1400V以内、输出电压1400V以内，50%以上的产品采用自动化生产，最快3天提供样品、7天交货。
最小起订量： 3000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论