三极管概述1

  1. 三极管属于电流控制型元件，MOS 管属于电压控制型元件.
  2. 三极管是由3个部分组成: 基极、集电极 和 发射极 .其中

    基极

    与 “水闸” 相似,是电流开关和流量大小的控制端.

    集电极

    相当于进水管，连接到具有强大压力的水泵上，电路中的电池就是自来水公司的水泵。

    发射极

    相当于出水口, 连接到用水设备上.在电路中需要用三极管控制的用电器就连接到发射极上(或者串联在集电极上,效果也是一样的).只要把电池连接到集电极上, 用电器串联在集电极到发射极之间，再在基极上施加微小电流, 就可让集电极的电流流入发射极，使LED灯工作.调节基极电流大小就能让LED灯的亮度发生变化.
  3. 三极管分为 NPN 三极管和 PNP 三极管.NPN 三极管相当于常闭型水龙头,NPN 三极管在基极没有电压或接地时,集电极到发射极间没有电流通过.PNP 三极管则相当于常开水龙头,PNP 三极管的基极没有电压或接地时, 集电极和发射极就是导通的, 只有当基极有一定电压(或电流)时,集电极和发射极才会关掉.
  4. 集电极电流 I(C) 与基极电流 I(B) 之比 I(C)／I(B) 称为直流电流增益,用 h(FE) 表示.当小电流 I(B) 从基极流向发射极时, I(B) × h(FE) 的电流 I(C) 从集电极流向发射极.

三极管识别

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三极管特性

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三极管特性曲线解析

三极管特性曲线解析

  1. “截止区”: 发射结反偏,集电结反偏.Ib 为零,此时 Ice 仅为很小的漏电流 Ice,即使三极管Uce很大,功耗 P 很小.
    1. Uce 很小时, Ice 漏电流随 Uce增大而增大.
    2. Uce增大到一定程度后, Ice 漏电流不会随 Uce增大而增大.
  2. “放大区”: 发射结正偏,集电结反偏.Ic受Ib控制,即使Uce变化,Ic也基本不变.此时三极管 Uce, Ic都较大,功耗 P 也大.
  3. “饱和区”: 发射结正偏,集电结正偏.Ib对Ic控制能力大幅减低.Uce饱和电压Vsat很小,即使Ic大,功耗 P 很小.
  4. 在三极管内部，Uce 的主要作用是保证集电结反偏。当Uce很小，不能使集电结反偏时，三极管完全等同于二极管.
  5. 在 Uce 使集电结反偏后, 集电结内电场增强, 能将扩散到基区自由电子中的绝大部分拉入集电区, 与 Uce 很小(或不存在)相比, Ib 增大了. Uce并不能改变特性曲线的形状, 只能使曲线下移一段距离.
  6. 当基极电流 Ib 不变时, 集电极电流 Ic 随 Uce 的变化很小，如当 Ib = 30 μA 时，Uce 从 5V 变到 10V, Ic 稍有增加.

三极管作用

  • 电流放大作用
  • 开关作用

视频链接

+ 三极管伏安特性

三极管伏安特性曲线1

三极管伏安特性曲线2

三极管放大图解

+ 万用表判断三极管

判断三极管1

判断三极管2

拓展

NPN 型 PLC 与 PNP 型 PLC

  1. NPN 型 PLC 输 称为“漏型（Sink）”，信号触发时输入端被拉到 0V(低电平有效).

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  2. PNP 型 PLC 输 称为“源型（Source）”，信号触发时输入端被拉到 +24V(高电平有效).

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  3. 两者的区别主要在于 电流流向 和 与传感器的匹配方式.

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  1. 在 PLC 和工业控制中，Sinking 翻译为 “漏型” 或 “下拉型”。它表示电流从外部设备流入 PLC 输入端，最后“漏”到地（0V）。
  2. Sinking（漏型）输入:

PLC 输入端相当于接地端(0V). 电流方向: +24V → 设备 → PLC 输入端 → 0V。

  1. Sinking（漏型）输出

PLC 输出端在动作时会与 0V 相连，把负载的一端“拉到地”。 电流方向: +24V → 负载 → PLC 输出端 → 0V。

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  1. 在 PLC 和工业控制中，Sourcing 翻译为 “源型” 或 “提供电源型”。它表示 PLC 输出端在动作时提供 正电压(+24V) 给外部负载，或者输入端需要外部设备提供 接地（0V） 来完成回路。
  2. Sourcing (源型) 输入

PLC 输入端的 COM 接 0V. 当外部设备（如接近开关）输出 +24V 时，电流从设备 → PLC 输入端 → COM (0V)。

  1. Sourcing (源型) 输出

PLC 输出端在动作时，直接提供 +24V 给负载。 电流方向：+24V（PLC 输出端） → 负载 → 0V。

NPN型传感器与PNP型传感器

  1. 接近开关(Proximity Switch)(无触点接近开关): 是一种开关型传感器。当金属或其他目标物体进入其感应区域时，开关会自动动作，输出一个电气信号，而不需要机械接触或施加压力.

  2. 三线式接近开关的标准配线都是棕正蓝负黑信号.

棕正: 棕色线(BN, Brown) 接电源正极 +V（通常是 +24V DC). 蓝负: 蓝色线(BU, Blue) 接电源负极 0V (即地线). 黑信号: 黑色线(BK, Black) 是信号输出线，当接近开关检测到目标时，这根线会输出有效电平（高电平或低电平，取决于 NPN/PNP 型号）。 NPN 型接近开关：黑线输出低电平（接地），PLC 输入端需要上拉到 +24V. PNP 型接近开关：黑线输出高电平（+24V），PLC 输入端接地即可识别.

视频链接

1. PLC的npn和pnp型输入不同及使用

链接

  1. [三极管] 三极管介绍  ↩︎