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深入了解晶体管类插装元件

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)可控硅,是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,亦称为晶闸管。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。当晶体管的集电极电流IC超过ICM时,晶体管的β值等参数将发生明显变化,影响其正常工作,甚至还会损坏。最大反向电压最大反向电压是指晶体管在工作时所允许施加的最高工作电压。

深入了解晶体管类插装元件

1.晶体管的作用

晶体管主要分为两大类:双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。双极性晶体管的三个极,分别由N型跟P型组成发射极(E)、基极(B)和集电极(C)。场效应晶体管的三个极,分别是源极(S)、栅极(G)和漏极(D)。电路中,晶体管常用在放电电路、开关电路和逻辑电路中。

2.晶体管的构造

晶极管全称为晶体三极管半导体三极管,其是由两个反向连接的PN结面并引出三个引脚构成的一种三端器件,可以根据PN结连接的关系,分为NPN和PNP两种,如图2-26所示。三极管有三个工作区,分别为饱和、放大和截止工作区,在放大区集电极电流和基极电流成比例关系,这是三极管放大作用的根源。

图2-26 晶极管结构及符号

3.插装晶体管的分类和识别

晶体管根据结构和工作原理可分为三极管、场效应管可控硅;按其结构及制造工艺可分为扩散型晶体管、合金型晶体管和平面型晶体管;晶体管按电流容量可分为小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管;晶体管按工作频率可分为低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管;晶体管按功能和用途可分为低噪声放大晶体管、中高频放大晶体管、低频放大晶体管、开关晶体管、达林顿晶体管、高反压晶体管、带阻晶体管、带阻尼晶体管、微波晶体管、光敏晶体管和磁敏晶体管等多种类型。

(1)可控硅

可控硅的外观如图2-27所示。

1)可控硅,是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,亦称为晶闸管

2)它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。

3)具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,是比较常用的半导体器件之一。

4)该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中,多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。

(2)普通三极管

普通三极管的外观如图2-28所示。

图2-27 可控硅

图2-28 普通三极管

1)普通三极管的封装形式主要有金属、陶瓷和塑料形式。

2)普通三极管的封装为TO×××,×××表示三极管的外形。

3)普通三极管装配方式有通孔插装(通孔式)、表面安装(贴片式)和直接安装。

4)普通三极管引脚形状有长引线直插、短引线或无引线贴装等。

5)常用三极管的封装形式有TO-92、TO-126、TO-3、TO-220TO等。

(3)光敏三极管(www.xing528.com)

光敏三极管的外观如图2-29所示。

1)光敏三极管和普通三极管相似,也有电流放大作用,只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制,同时也受光辐射的控制。

2)光敏三极管又称光电三极管,它是一种光电转换器件,其基本原理是光照到PN结上时,吸收光能并转变为电能。当光敏三极管加上反向电压时,管子中的反向电流随着光照强度的改变而改变,光照强度越大,反向电流越大,大多数都工作在这种状态。

(4)场效应管

场效应管的外观如图2-30所示。

图2-29 光敏三极管

图2-30 场效应管

1)场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)简称场效应管。主要有两种类型结型(Junction FET-JFET)和金属-氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide Semiconductor-FET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。

2)场效应管属于电压控制型半导体器件。

3)场效应管具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。

4.晶体管的参数

晶体管主要参数有直流电流放大系数、交流电流放大系数、耗散功率、集电极最大电流、最大反向电压、反向电流。

(1)直流电流放大系数

直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数,是指在静态无变化信号输入时,晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值,一般用hFE或β表示。

(2)交流电流放大系数

交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数,是指在交流状态下,晶体管集电极电流变化量ΔIC与基极电流变化量ΔIB的比值,一般用hfe或β表示。

(3)耗散功率

耗散功率也称集电极最大允许耗散功率PCM,是指晶体管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。

(4)集电极最大电流ICM

集电极最大电流是指晶体管集电极所允许通过的最大电流。当晶体管的集电极电流IC超过ICM时,晶体管的β值等参数将发生明显变化,影响其正常工作,甚至还会损坏。

(5)最大反向电压

最大反向电压是指晶体管在工作时所允许施加的最高工作电压。它包括集电极-发射极反向击穿电压、集电极-基极反向击穿电压和发射极-基极反向击穿电压。

(6)反向电流

晶体管的反向电流包括其集电极-基极之间的反向电流ICBO和集电极-发射极之间的反向击穿电流ICEO

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