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香港马会一肖中特公式三极管开关电路及特殊管

更新时间:2019-11-06

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  4.5.4 三极管开关电路在汽车上的应用 三极管的两个作用: 放大和开关。 开关即三极管在饱和区和截止区交替工作,在饱 和区时为开关的接通,在截止区时为开关的断开。 饱和的条件为:发射结、集电结均正偏; 截止的条件为:发射结零偏或反偏、集电结反 偏。 在三极管开关电路中,三极管相当于由基极信号所 控制的无触点开关,时断、时通,三极管的工作状 态也时而从饱和转为截止,时而又从截止转为饱和。 通常采用共射极接法 +UCC RB C1 + RC C2 + T 开关的开或关最终决定于基极电位的高低 一、三极管开关电路 当基极输入高电位(正脉 冲)控制信号时,三极管将 导通并进入饱和状态,集电 极回路电流较大,集-射极间 电压接近于零,此时三极管 相当于一个接通的开关; 当基极由高电位变低电位 时,管子截止,相当于一个 断开的开关,切断了集电极 回路 IC ui b Rb c e RC EC IC c K RC c e K RC EC 只要基极输入相应的控制信号, e 就可使三极管起到开关作用 EC 如图为三极管饱和 时各极之间电压的 典型值 Rb:基极限流电阻,防 止基极电流过大 (也即控制信号) 损坏三极管。 Rc: 集电极电阻,防止 三极管导通时,电 源短路,实际开关 电路中,常由被控 电子元件取代。 二、三极管开关电路应用 三极管的开关特性在汽车电路上的应用非常广泛, 如晶体管调节器、无触点电子闪光器等。 1. 晶体管调节器(PNP内搭铁) 基 本 结 构 : 工作原理: 点火时蓄电池在R1上的分压UAB通过T1发射极加 到D上,由于蓄电池电压低于交流发电机的调整电 压(13.8~14.8V),D截止,T2导通,蓄电池向发电 机磁场绕组提供电流。 发电机电压超过调整值时,D反向击穿而导通, T1导通,T2发射极被短路而截止,励磁电路断开, 发电机电压下降。 如此反复,以维持交流发电机电压稳定。 开关管小结 开关的开或关最终决定于基极电位的高低 当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫 做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流 很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。 如果三极管主要工作在截止和饱和状态,这样的 三极管我们一般把它叫做开关管 通常采用共射极接法 ★ 特殊晶体管 4.3.6 达林顿管 ? 就是连接在一起的两只三极管,又称复合 管,其电流放大系数β=β1β2 c b VT1 VT2 VT1作为前置放大管,产 生推动VT2的基极电流, VT2是末级放大管。 复合管连接的原则是 按两管电流前后流向 一致的规律连接。等 效管型取决于前一只 管子的管型 e 达林顿管及其在汽车中的应用 在分析电路时可将达林顿管看作 是点划线内构成的一个大功率三极管。 汽车电子点火系统的控制模块大多采 用达林顿管作为控制输出端。 举例 ? 如图所示,判断复合连接是否正确,如正 确,画出其复合等效为什么类型的三极管, 标出复合后的各极。 c b b e e NPN PNP c × ? 4.3.7 光敏三极管 ? 原理:类似于三极管,只是集电结为光电二 极管结构,基极电流由光电二极管提供。 ? 符号及等效电路: 当光敏三极管接收到光时而集电极加电源正极、发射极 接地,这时就会产 生电流通过电路。 通过电路的电流 随着光敏三极管上 的光照量而变化。 因此,照在光敏 三极管上的光照量 和普通三极管通过 基极电流有同样的 功能。 光敏三极管在汽车上主要应用于传感器中。 把发光二极管和光敏三极管组合在一起,可 实现以光信号为媒介的电信号的转换,采用这种 组合方式的器件称为光电耦合器。当光电耦合器 作为传感器来使用时,称为光传感器,它可以检 测物体的有无和遮挡次数等信号。 光敏三极管在汽车中的应用 光电式车速传感器 4.7 晶闸管 晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功 率半导体器件,又称可控硅,出现于70年代。它的 出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。 晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性, 但它的导通时间是可控的(可控硅),主要用于大 功率变换与控制,如:整流、逆变、变频、交流调 压等方面。它有普通型、双向型和可关断型等。 体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简 单、操作方便、寿命长、 容量大(正向平均电流 达千安、正向耐压达数千伏)。 1、晶闸管的结构 基本结构 晶闸管是具有三个PN 结的四层结构, 其外形、 结构及符号如图。 A 阳极 P 四 层 半 导 体 三 个 PN A N P N K 阴极 (b) 结构 结 G 控制极 G K (a) 符号 螺栓式 (c) 外形 扁平式 螺栓式 晶闸管模块 平板式 双向晶闸管 小功率塑封管 A A P P N G P N K N G P N P N K 晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合 1. 晶闸管导电实验 (1)截止: UA≤0,无论UG0或UG≤0; (2)正向阻断: UA0, UG0或UG=0或UG=∞; (3)正向导通: UA0, UG0,晶闸管导通; (4)保持导通: 导通后去掉触发信号UG,继续导通。 (5)导通变截止: UA≤0使阳极iA小于某一很小 的电流IH(称为维持电流)时,晶闸管由导通变为 截止。 2.晶闸管导通条件 (1) 阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。 (2) 控制电路(控制极与阴极之间)加正向触发电压。 晶闸管导通后,控制极便失去作用。 依靠正反 馈,晶闸管仍可维持导通状态。 3. 晶闸管关断条件 (1) 必须使阳极电流减小到维持电流以下。 (2) 将阳极电源断开或者加反向电压。 4.晶闸管具有单向导电性,且导通时刻可以控 制,可用于可控整流电路。 4、晶闸管的应用 可控整流 在实际生产中,很多设备需要大小可调的直流电, 例如, 电解、电镀、电焊等设备。由晶闸管组成的 可控整流电路可以把交流电变成直流电,达到直流 io 电源输出电压可调的目的。 a 1.电路 + T2 T1 + 两桥臂为晶闸管, + + uo u2 另两个为二极管, R L u1 – – 故为单相半控桥式 _ – D1 D2 整流电路。 b 2.工作原理 a io 和二极管单相 + T2 T1 + + 桥式整流电路基 + u o u R 2 L 本相同,只是每 u1 – – 当T1或T2承受正 _ – D1 D2 向阳极电压,而 b 且在该晶闸管的 控制极上加上控 触发电压uG用尖脉冲电压,由 制电压时,它才 专门电路提供。可通过改变α来调 开始导通。 节输出直流电压UO的大小。 3.工作波形 u2 π+α 2 ? O uO为一个 α ? 不完整的全 uG 波脉动电压, ?t O 它相当于从 u O 完整的脉动 ?t 电压上切去 α θ 了α前的一块。 α 越大,uO平均值越小。 α为在正向阳极作用下开始导通的 角度,香港马会一肖中特公式,称为控制角。 θ为晶闸管在一个周期内导通的范围,称为导通角。 ?t 可控硅式燃油油量警告灯电路 燃油油量警告灯 电路与汽车上已有 的燃油表和传感器 一起工作。当仪表 电源稳压器每输送 一个电压脉冲给指 示表,在可变电阻 式传感器上便会出 现油液位成比例的 脉冲电压。 4.4 场效应管 场效应管(简称FET)是利用电场效应来控制电流 的一种半导体器件,它具有输入电阻大(可高达 105~1012Ω ),噪声低,热稳定性好和耗电少等优点。 因此,场效应管被广泛应用于各种电子线路中。场 效应管按其结构不同,但显然这一切都是徒劳。六开彩开奖结果!可分为结型场效应管 (JFET)和绝缘栅型场效应管(MOSFET)两大 类。绝缘栅型场效应管(MOSFET)应用更广泛。 绝缘栅型场效应管(MOSFET)——简称MOS管。 MOS管结构: 栅极(g) 金属铝 漏极(d) 参杂浓度很 高的N型区 源极(s) 参杂浓度很 高的N型区 N P N 二氧化硅 绝缘层 P型薄硅 片做衬底 绝缘栅型场效应管 MOS管原理: UDD ID s N UGS g -- - d N IG=0,输入电 阻高; P 绝缘栅型场效应管 UGS控制ID; 只有一种载 流子运动。 场效应管的电路符号; S G G S D B G D S D (a) N沟道 JFET (b) P沟道 JFET D D B (c)耗尽型 NMOS管 D B G S B G S G S (f)增强型 PMOS管 (d)增强型 NMOS管 (e)耗尽型 PMOS管 场效应管共源极放大电路 在UDD作用下,MOS管N型沟道中电子就从源极 侧向漏极运动,形成ID。如果电压UGS增加(或降低), 则垂直于衬底的表面电场强度加强(或减弱),从而使 导电沟道加宽(或变窄),引起ID增大(或减小)。因此 MOS管是利用半导体表面的电场效应来改变导电沟 道的宽窄而控制漏极电流的。或者说,是利用UGS来 控制漏极电流ID。 场效应管和三极管的差别为: (1) 外形相似:三个极。栅极相当于基极;源极相当于发射 极;漏极相当于集电极。 (2) 性能上主要区别: ① 普通三极管是电流控制元件,其输入电阻较低。场效应 管是以UGS控制漏极电流,属电压控制元件;栅极回路基本 上不取用电流,即IG=0。因此,输入电阻很高。 ② 普通三极管中,载流子有电子和空穴两种,称为双极型 晶体管;而场效应管中,只有一种载流子运动,大红鹰报码开奖结果呢,称为单极型 晶体管。 小结 ? ? ? ? ? 1.三极管开关电路 2.达林顿管 3.光电三极管 4.晶闸管 5.场效应管 小结与练习 1.晶闸管由几层半导体、几个PN结构成?有哪三个 极? 2.晶闸管的导通与关断条件是?晶闸管一旦导通 后控制极是否还起作用? 3.如图所示,判断复合连接是否正确,如正确, 画出其复合等效为什么类型的三极管,标出复合 后的各极。 4.场效应管与晶体管的主要区别是? 作业1 ?P132—4.23 RL=4kΩ,求Au,ri,ro 作业2 ? 场效应管和普通三极管的区别



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