一個三極體工作於飽和區時,其飽和壓降的具體大小與三極體的類型、三極體β的大小、三極體基極電流的大小及負載電流的大小都有關係。一般鍺三極體的飽和壓降小於硅三極體(少部分硅管除外)。對於同型號的三極體,若負載電流不變,管子的β越高、基極電流越大,則其飽和電壓Uce越小。

▲ 簡單的三極體驅動電路。

對於現在常用的硅三極體來說,大功率的三極體,其β普遍不高(達林頓管除外),這樣在負載電流及基極電流相同的情況下,大功率三極體的飽和電壓Uce反而不如某些中功率三極體的Uce小。另外,達林頓管內部是兩個管子連接在一起的,其飽和壓降Uce普遍在1~2V以上,並且負載電流越大,其Uce越大。

上圖中的三極體VT為日本公司生產的高β三極體2SD1960,該管採用TO-92封裝,Icm達5A,其β最高可達1000以上。筆者以前做過實測,用該管驅動一個0.8A/12V的小燈泡,在管子的Ib為2.5mA、β為800時,其飽和壓降Uce僅有90mV!常用的8050三極體,其Icm為1.5A,β最高不超過300,若用來驅動上述小燈泡,即使Ib取5mA,其飽和壓降也在0.6V以上。有興趣大家可以實測一下,看看是不是這樣?

▲ 2SD1960三極體的外形。

三極體作為電子開關使用時,我們都希望管子的飽和壓降越小越好,因為三極體處於飽和區時,管耗就是飽和壓降Uce與集電極電流Ic的乘積。Uce越大,管子發熱越嚴重。

▲ 場效應管驅動電路。

在驅動電機、燈泡等大功率負載時,若雙極型三極體的飽和壓降太大,不能勝任,這時可以考慮採用VMOSFET來驅動。上圖所示為N溝道MOS場效應管IRF540的驅動電路。

▲TO-220封裝的IRF540的外形。

IRF540採用TO-220封裝,其耐壓值為100V,ID為33A,PD為130W,導通電阻Rds為44mΩ。

場效應管的導通電阻很重要,在驅動負載時,負載電流與Rds的乘積即為管子的飽和壓降,故我們希望Rds越小越好。一般在耐壓值相同的情況下,管子的ID越大,其Rds就越小。同一個管子,加大柵源電壓UGS,可以減小其飽和壓降。

若想了解更多電子電路知識,請關注本頭條號,謝謝。 11:33 Feb17


大功率管?光有外型,沒有說明什麼材料的,內部結構。所謂的0.7V壓降是指硅材料的產品,極間全部(飽和)導通時的壓降。其他材料的產品可能小於這個值(如鍺管)。當然,也會大於這個值。不同結構的管子,比如達林頓管、IGBT、場效應管的壓降就會不一樣。


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