三极管在咱们的日子傍边运用非常广泛，处处都可见到它的身影。关于它了解多少？你知道什么是开关三极管吗？你知道开关三极管的运用与衔接吗？本文接下来将会为你逐个介绍。
开关三极管
开关三极管（Switch transistor）的外形与一般三极管外形相同，它作业于截止区和饱满区，相当于电路的堵截和导通。由于它具有完结断路和接通的效果，被广泛运用于各种开关电路中，如常用的开关电源电路、驱动电路、高频振荡电路、模数转化电路、脉冲电路及输出电路等。
负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，输入电压Vin则操控三极管开关的敞开(open) 与闭合(closed) 动作，当三极管呈敞开状况时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状况时，电流便能够流转。
具体的说，当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因而集电极亦无电流，致使衔接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的敞开（封闭状况），此刻三极管乃作业于截止(cut off)区。
同理，当Vin为高电压时，由于有基极电流活动，因而使集电极流过更大的扩大电流，因而负载回路便被导通，而相当于开关的闭合（衔接状况），此刻三极管乃作业于饱满区(saturation)。
作业原理
截止状况
当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失掉了电流扩大效果，集电极和发射极之间相当于开关的断开状况，即为三极管的截止状况。开关三极管处于截止状况的特征是发射结，集电结均处于反向偏置。
导通状况
当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并且当基极的电流增大到必定程度时，集电极电流不再跟着基极电流的增大而增大，而是处于某必定值邻近不再怎样改变，此刻三极管失掉电流扩大效果，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状况，即为三极管的导通状况。开关三极管处于饱满导通状况的特征是发射结，集电结均处于正向偏置。而处于扩大状况的三极管的特征是发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。这也是能够运用电压表测验发射结，集电结的电压值断定三极管作业状况的原理。开关三极管正是根据三极管的开关特性来作业的。
作业形式
三极管的品种许多，并且不同类型各有不同的用处。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是表明电流的方向。
双极面结型晶体管两个类型：NPN和PNP
NPN类型包括两个n型区域和一个分隔它们的p型区域；PNP类型则包括两个p型区域和一个分隔它们的n型区域。
参质数
选用三极管需求了解三极管的主要参数。若手中有一本晶体管特性手册最好。三极管的参数许多，其间有必要了解的四个极限参数：ICM、BVCEO、PCM、fT、TON TOFF 等，可满意95%以上的运用需求。
1. ICM是集电极最大答应电流。三极管作业时当它的集电极电流超越必定数值时，它的电流扩大系数β将下降。为此规则三极管的电流扩大系数β改变不超越答应值时的集电极最大电流称为ICM。所以在运用中当集电极电流IC超越ICM时不至于损坏三极管，但会使β值减小，影响电路的作业功能。
2. BVCEO是三极管基极开路时，集电极-发射极反向击穿电压。假如在运用中加在集电极与发射极之间的电压超越这个数值时，将或许使三极管发生很大的集电极电流，这种现象叫击穿。三极管击穿后会形成永久性损坏或功能下降。
3. PCM是集电极最大答应耗散功率。三极管在作业时，集电极电流在集电结上会发生热量而使三极管发热。若耗散功率过大，三极管将烧坏。在运用中假如三极管在大于PCM下长期作业，将会损坏三极管。需求留意的是大功率三极管给出的最大答应耗散功率都是在加有必定标准散热器情况下的参数。运用中必定要留意这一点。
4. 特征频率fT。跟着作业频率的升高，三极管的扩大才能将会下降，对应于β=1时的频率fT叫作三极管的特征频率。
5.注册时刻、关断时刻是衡量开关管响应速度的一个重要参数。
开关三极管的运用和衔接
首要来说一下NPN型，这种类型的三极管在用于开关状况时，大都是按图一的接法：发射极接地，集电极接高电平，基极接操控信号。在图一里，当信号Green为高电平时，三极管导通，电流从集电极流向发射极，也便是说从Vcc到地构成一回路，这个时分发光二极管导通发光。其次关于PNP型的三极管，用于开关状况时，一般都是按图二的接法：发射极接高电平，当基极收到低电平信号时，三极管导通，也即电流从发射极流向集电极。
由上图可见，若三极管三端加的电压不正确会损坏三极管，在三极管的Datasheet里都有标出击穿电压的参数:
三极管的反向作业电压应小于击穿电压的(1/2～1/3)，以确保管子安全可靠地作业。
当然，有得初学者会提出对Vcbo>Vceo有所疑问：由于有材料介绍三极管的击穿电压，BVceo怎样会小于BVcbo，应该BVceo约=BVcbo+0.6v才对啊!回答是：BE是正偏，BC是反偏，联系当然不是加，而是VCE=VCB-0.7中E所以VBO>VCEO。
开关三极管的运用误区
如图（a）所示，用NPN三极管，蜂鸣器衔接到三极管的集电极，驱动信号是常见的3.3V或许5V TTL电平，高电平导通，电阻依照经验值取4.7KΩ，三极管导通时假定高电平为5v,基极电流为：
Ib=（5-0.7）V ÷4.7KΩ = 0.9mA
它能够使 三极管彻底饱满。
如图（b）所示，用NPN三极管，相同把蜂鸣器衔接到三极管集电极，不同的是 是还用的驱动信号是5V的TTL电平。
以上两个电路都能够正常作业，只需PWM驱动信号作业在适宜的频率下，蜂鸣器（有源）就会宣布最大的声响。
图2和图1比照，最大的差异便是被驱动器材衔接到了三极管的发射机。
如图（c）所示，三极管导通时假定高电平是5V，基极电流为
Ib=（5-0.7-UL）V ÷4.7KΩ
其间，UL为被驱动器材上的压降。能够看出，相同取活跃电阻为4.7KΩ ，流过基极的电流会比图1中的（a）电路电流要小，小多少需求看UL为多少：假如UL较大，那么相应的Ib也就会很小，很有或许导致三极管无法作业在饱满状况，使得驱动器材无法动作 。有人以为把基极电阻调小就好了，但是被驱动器材的压降是很难获悉的，有些被驱动器材的压降是变化的，这样一来 ，基极电阻就很难挑选适宜：阻值选的太大，会导致驱动失利 ； 阻值挑选太小，损耗又变大。所以，不在万不得已的情况下，不主张用图2的两种电路。
如图3，驱动信号为3.3V电平，而被驱动器材导通电压需求5V。在3.3V单片机电路中，若不当心，就简单规划出这两种电路。
如图（e）所示，这是典型的“发射极正偏，集电极反偏”的扩大电路，或许叫做射极输出器。当PWM信号为3.3V时，三极管发射极电压为3.3V-0.7V=2.6V，无法到达期望的5V。
如图（f）所示，这是一个失利的电路。首要，这个电路无法断开，当驱动信号PWM为3.3V高电平是，Ube=5V-3.3V = 1.7V 仍然能够使三极管导通，所以电路无法断开。在这里，有人会说用过这个电路，他没有问题，并且单片机的电压也是3.3V。笔者个人以为这个人用的是OD（开漏）驱动方法，并且是真实的ＯＤ或许是５Ｖ能够忍受的ＯＤ，比方ＳＴＭ３２的许多IO都能够设置为OD门驱动方法，输出高电平，信号就变成了高阻态，流过基极电流为0，三极管能够有用截止，这时分图（f）仍然有用。
结语
关于开关三极管的介绍就到这了，期望经过本文能让你对开关三极管有更深的料及。
