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大家好,今天小編關注到一個比較有意思的話題,就是關于ce認證電氣開關的問題,于是小編就整理了1個相關介紹ce認證電氣開關的解答,讓我們一起看看吧。
為什么PNP三極管集電極(C)和發射極(E)反著接,卻可以當開關使用?
理解NPN和PNP兩種類型的三極管原理及電流方向就會明白為什么PNP三極管的集電極和發射極反著接當開關使用。
三極管屬于電流控制元件,小電流控制大電流。三極管共有三個極:基極、集電極和發射極,根據兩個PN結的構造不同,三極管分為NPN型和PNP型,雖然兩種類型的三極管都有截止區、放大區和飽和區,但是它們控制方式、導通條件及電流方向是不同的。
一、NPN三極管:
NPN型三極管工作時的電流方向為:基極(B)流向發射極(E),集電極(C)流向發射極(E),Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,其中β為三極管的放大倍數。
截止區:Ube<0.6V,基極電流Ib=0,所以Ic=0,三極管內阻很大,相當于開路(假設0.6V為三極管的開啟電壓);
放大區:滿足公式Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,小電流驅動大電流,基極電流越大集電極電流就越大;
飽和區:Ic電流達到飽和(趨于穩定),不隨Ib的電流增大而增大。
二、PNP三極管:
因為PNP三極管的CE極本來就是反著接的。
我們平時接觸的多是NPN三極管,NPN的CE極是正接,而PNP是反接。
這就是PNP三極管的特性。
下面簡單介紹一下這兩種三極管的開關方式!
BE極間如果有正向壓降,則三極管導通。
電流方向是C、B極間的電流流向E極。
這時候C極在電源端、E極接地,此時CE極可以看成是正著接的。
BE極間如果有反向壓降,則三極管導通。
電流方向是E極電流流向C、B極。
這個問題提問得非常有水平。很多人都有一個誤區,三極管CE極反接是一定不能工作的。實際不然。相信提問者就遇到了這樣的現象。
要想回答這個問題,首先要從三極管的構造說起。
基本的三極管構造見圖1,它分為發射區,基區和集電區。其中,發射區摻雜濃度高,基區薄,集電區面積大。發射區摻雜濃度高,有利于發射區向基區發射載流子;基區薄,載流子容易通過;集電區比發射區面積大,且摻雜濃度低,有利于收集載流子…
但是,從基本的PN結構成來看,三極管的C和E確實是可以互換的。只不過互換后,三極管的特性和其本來的特性會相差較多而已。
具體相差在哪里呢?總結下來,主要有如下兩個方面的變化:
首先是耐壓。三極管b,e結能夠承受的反向電壓一般都會比b,c結能夠承受的反向電壓要低很多,典型值為5-7V。因此CE互換后的三極管能夠承受的電壓也會下降。
其次是放大倍數的下降。因為集電區和發射區結構不同,顛倒使用后,最大的變化就是電流放大倍數會下降。常見的情況,例如一個三極管,原始放下倍數有100多,CE顛倒后,放大倍數往往會降低至10以下。
從上面分析可以看出,三極管CE顛倒,有時電路確實也能正常工作。例如提問者的電子開關的應用場合,只不過性能會惡化而已。
值得注意的是,不是所有三極管CE互換都會發生以上的變化的。例如有一種用于高速開關的“帶阻尼”三極管,其內部CE之間反并了一個二極管。此時如果CE反接,電路一定不能正常工作。圖3就是一種“帶阻尼”三極管的外形。
弄清楚這個問題之前,我們的先搞清楚PNP三極管的內部結構及工作原理,上學的時候我們從課本上學習三極管,給我感覺就很迷茫糊涂,總是搞不清楚,因為課本上講的比較深入,很難搞得清楚,呵呵,感人感覺而已,所以為了更好的使用三極管,我必須該清楚三極管的作用以及它的工作區間;
書上寫的什么什么PN結,電子流向之類的,我個人覺得隊使用者來說沒必要搞得太懂,我們只需要會用就行,大致了解就ok。以前我以為琢磨過三極管,無意間看到有人畫的三極管內部等效圖,覺得挺有意思,很容易記憶,方便理解;
用兩個二極管來等效三極管;
等效圖如下:
NPN三極管等效成兩個二極管,二極管正極是B極;PNP三極管等效成兩個二極管,二極管負極是B極。
PNP當做開關是正常使用時,Ue>Ub>Uc,導通后電流從E流向C,不管是
NPN.PNP
記住把負載接到C級就不會錯。如果PNP單子開關時C,E反接,即Uc>Ub>Ue這時候,C,B直接的二極管是導通的,所以IC會從C留到E,作為開關用是可以工作,只是電流反向了。當然C,E之間的擊穿電壓也會有變化,這點注意手冊里面的擊穿電壓,所以,盡量C,E不要反接。
感謝邀請。題目所說的CE反接其實不太合適,因為正反都是相對而言的。題目所說的CE反接,應該是與NPN的CE接法相對而言的。NPN三極管和PNP三極管的電流方向是不同的,明白了電流方向就清楚了PNP的CE接法了。這里主要針對三極管的飽和和截止狀態。
1 NPN三極管和PNP三極管的流向
三極管的CE集在導通時是有方向的。NPN三極管是集電極流入、發射極流出。電流關系為:IC+IB=IE。而NPN三極管的流向正好相反,是從發射極流入、集電極流出,電流關系為:IC=IB+IE。從電流方向上看,NPN和PNP的CE集正好是相反的,這應該是題目所說的“反著接”。如下圖所示。
2 NPN三極管用作開關
三極管具有截止、放大以及飽和三個工作狀態,當三極管用作開關時工作在截止和飽和狀態。截止時三極管不導通;飽和時三極管導通。負載要接在NPN三極管的集電極上,負載的正極接電源,負極接集電極,發射極接GND,電流由集電極流入、發射極流出。NPN驅動蜂鳴器電路如下圖所示。
3 PNP三極管用作開關
PNP三極管做開關時,負載也要接在集電極上,發射極接電源,集電極接負載的正極,負載的負極接GND。電流由發射極流入、集電極流出。電流方向和NPN相反。電路原理如下圖所示。
由此可見,三極管用作開關時,不管是NPN還是PNP,負載都要接在集電極上,否則可能導通不完全,導致電路無法驅動。所以,相對NPN而言,PNP的CE集確實是反著的。
以上就是這個問題的回答,感謝留言、評論、轉發。更多電子設計、硬件設計、單片機等內容請關注本頭條號:玩轉嵌入式。感謝大家。
到此,以上就是小編對于ce認證電氣開關的問題就介紹到這了,希望介紹關于ce認證電氣開關的1點解答對大家有用。