三极管选型与使用

1、电子产品设计与制作.二-三极管首先必须清楚三极管的类型及材料。常用三极管的类型有NPN型与PNP 型两种。由于这两类三极管丁作时对电压的极性要求不同，所以它们是不能相 互代换的。三极管的材料有错材料和硅材料。它们之间最大的差异就是起始电压不一 样。错管PN结的导通电压为0.2V左右，而硅管PN结的导通电压为0.6 0.7Vo在放大电路屮如果用同类型的错管代换同类型的硅管，或用同类型的硅 管代换同类型的错管一般是可以的，但都要在基极偏置电压上进行必要的调 整，因为它们的起始电压不一样。但在脉冲电路和开关电路中不同材料的三极 管是否能互换必须具休分析，不能盲目代换。三门峡职业技术学院范江波2011

2、年3戸24日星#电子产品设计与制作.晶体管命名方法:u国内命名方法：3DG1815-Yu第一部分用阿拉伯字表示器件的电极数目u 2：表示二极管；3：表示三极管u第二部分表示器件的材料和极性u A： PNP错；B： NPN错；C： PNP硅；D： NPN硅；E：化合物材料u第三部分表示器件的类型u G：高频小功率；D：低频大功率；A：高频大功率；K：开关管；X： 低频小功率u大于等于1V伪大功率管，小于1V伪小功率管，功率不是很大，封装比 较大为中功率管u第四部分用阿拉伯字表示序号（型号）U第五部分表示器件的规格（放大档次）三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星3电子产品设计与制作.晶体

3、管命名方法:2中禺半导体分立器件型号的组成特号及意义第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用散子表示爵 件的有效电极 數日用汉语拼音字錚表示器 件的材耕和极性用汉谱拱音字毋表示養件的类型簷号KX符号符号意义符号趾义AN型诸材料PD低频大功卓管二V(X3MHtBp型错材料WPclW)2极C2W管A髙频大功率管用敦字張用汉语拼CN型硅材料Z(Q3MHa示器件的音字母表L整板堆PclW)样号禾规格的DP型確材料S隧道管T半导体葩沆管区别代号APNP型钻材料NMt可注整流器）U光电嚣件Y体农应卷件三BNPN型错材料K开关管B雪崩管X低频小功事管J阶跃恢复晉3极CPNP型畦材料(/a3MHiBT半导体

4、挣殊器件Pc LW)CS场效删r管DNPN型粧材料G侖帧小功車管FH复PINPIN型管E化合物材料PcJG澈光端件三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星#电子产品设计与制作.晶体管命名方法:u国外命名方法（如日本工业标准（JIS）规定命名）:2SC1815-Y u第一部分用数字表示类型或有效电极数1：表示二极管；2：表示三极管u第二部分表示日本电子工业协会（EIAJ）注册产品u第三部分用字母表示器件的极性及类型A： PNP高频；B： PNP低频;C： NPN高频;D： NPN低频;J： P沟道场效应管;K： N沟道场效应管u第四部分用数字表示在日本电子工业协会登记的 顺序号u第五部分表

5、示器件的规格（放大档次）三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星5电子产品设计与型晶体管命名方法:表3日本举耳体分立器件型号的组成符号及童义第i部分第二部分舛三部分第四部分第五需分用数字表示类理或有效 电帳數S表示口本电子工业悔会（E1AD浚册产品用宇毋表示器件労极性及类型用数字衷示在口本 电于工亚初会登记 的農序专用宇每表示对 原型号前改进 产品待号1A袴号1亠符号意义第号息义符号SX0光电（即光敏）从二械管、晶体管APNP型高旗管开始表示在及其俎合管BPNP型低城管两日本电r工A1二极管喪示已在CNPN型高疑管位血协绘注册B用字母表2三械管或具有2日本电于DNPN3O*以登记的歎斥C

6、示对原来TPN结的英它工业岭FPftO可控確上号,不同公D型号的改昌体管SGN控M极可控珪的舐性能相E更产也3具有4个有效电注毋登记HN基檢单結晶体管整同Wft可F极或具有3个PN的半导体JP构遭场效应彗ft以堕胃同一箱的區体着分立器件KN沟道场效应皆m序号,其fl-1具有n个有效电M数字越大帧或K有“ 1个也見近期产PN结的晶体管晶三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星期#电子产品设计与制作.晶体管命名方法:国际电子联合会半导体分立器件塑号命名方法祷国、法国、意大利、荷兰、比利时、的牙利、罗马尼亚、波兰等国豪大都采用国障电子联合会俎号命名法。其半导体分立器件型号的组成符号及倉义见表1

7、。 1BIS电子联含会半昙体分立舞枠型号的组成符号:义-分第二IB分廉三部分mwiff 分用的材料符号用宁埒表示类SL及主冀待征用5字或字埒加 媲字裹示任记号用字班对同 SJ号者分箱* X符甘文A X符号A X符号B XAA检锻、开关、制頻三 &M钳朗*埒中的植 尔册件位95C 宇ar用半导 堆wi傑序 号（问矣 型瞇件便 用冋一軽 KJABCDE角一型号 4件援某 一多数进 行分韬标BP光 tPPB础材料C侏鋼小功r槨三扳倍Q從光訴件D低輸大助*三极暂R小功率可控醛C沖化徐WiM=arS小功率开关管F咼頻小功車三极骨T大功可1C碓D悌化锢G件U大功审幵关的阳半与 体黠件齢 记序兮（闻一类JH

8、 黠件佚用 同一盘记）HHM*二极悸X俗増二复合K开敢at路中的尔 強件YWSttflfL査濒大功車三機住Z用二&伶拄：小功尺T“c/w,大功宰播站BaRYayc/w。三门峡辆如技昭维范江波2011年3戸24日星JW!1?7电子产腎与儒呼晶体管命名方法:表4寵电子工业摊鶴鮒立耕型号灘号及敝第一輔第二隸第锄第五戦购号表袖进脚宇表示PN軸 翹电子工业龄 (EIA)注册标志(EIA用SO号用字魅示那分8符号港义符号盘义稱号JAN1二瞬OftEOst.no踹件在黄国 电子工业能 豊记的掰号A2NftBZ号曲a33个PN黠件SC不同酬nMPN羁件|字D三门 峡Mik簾&纭江波2011年3戸24日星JW#

9、电子产品设计与制作.晶体管的封装形式各种封装形式对照表1弼EDEC标准欧羌标准日本EIAJ标准ROHM标准PHILIPS 标准TOSHIBA英它备注TO-92SOT-54SC43TO-92直插式TO- 92SSC-72SPT直插式TO-126SOT-32直插式TO-202AASOT428BSC-53直插式TO-220FNSOT486ASG67（接近）TO-220FN2-10R1A宜插式TO-220FPSOT-186SC67TO-220FP2-10LIA直插式TO-220ABSOT-78SC46宜插式TO-251SC44直插式TO-252SOT428SC43CPT3DPAK片式3脚TO-236A

10、BSOT-23SST3片式3脚TO-236SOT-346SC-59SMT3MPAK片式3脚TO-243SOT-89SC(2MPT3UPAK片式3脚SOT-143RSG61B片式4脚SOT-223SC-73片式4脚SOT-323SC-70UMT3CMPAK片式3脚SOT-353SC8ALMT5片式5脚SOT-363SC8CMT6片式6脚SOT416SC-75AEMT3SMPAK片式3脚SC-74ASMT5片式5脚SOT457SC-74SMT6SSOT6片式6脚SOT490SC-89片式3脚三门峡职业技术学院范江波2011年3月24日星期9电子产品设计与制作.常见封装形式TO-92body siz

11、e:4.5 x 4.5mmT692L body size:F4.9 x 8.0mmTO 126F body size:8.0 x 11 .OmniTO-220-3Lbody size:10.16 x 8.7mmSOT-23 body size: 2.9 x I.SniinSOT-89-3L body size： 4.5 x 2.45inm三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星11电子产品设计与制作.三极管主要技术参数HW際叩一佝久选用三极管需要了解三极管的主要参数。若手中有一本品体管特性手册最 好。三极管的参数很多，根据实践经验，我认为主要了解三极管的四个极限参 数：ICM、BVCEO

12、、PCM及1T即可满足95%以上的使用需要。1. ICM是集电极最人允许电流。三极管丁作时当它的集电极电流超过一定数值 时，它的电流放大系数B将下降。为此规定三极管的电流放大系数B变化不超 过允许值时的集电极最大电流称为ICMo所以在使用屮当集电极电流ic超过 ICM时不至于损坏三极管，但会使B值减小，影响电路的工作性能。三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星#电子产品设计与制作.三极管主要技术参数HW際叩2. BVCE0是三极管基极开路时，集电极发射极反向击穿电压。如果在使用屮 加在集电极与发射极之间的电压超过这个数值时，将可能使三极管产生很大的 集电极电流，这种现象叫击穿。三极管击

13、穿后会造成永久性损坏或性能下降。3. PCM是集电极最大允许耗散功率。三极管在工作时，集电极电流在集电结 上会产牛热量而使三极管发热。若耗散功率过大,三极管将烧坏。在使用中如 果三极管在大于PCM下长时间工作，将会损坏三极管。需要注意的是大功率 三极管给出的最大允许耗散功率都是在加有眾规格散热器情况下的参数。使 用中一定要注意这一点。三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星13电子产品设计与制作.L 三极管主要技术参数4特征频率fT。随着工作频率的升高，三极管的放大能力将会下降，对应于 时的频率肝叫作三极管的特征频率。三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星15电子产品设计与制作.

14、-小功率三极管的选用內站小功率三极管在电子电路屮的应用最多。主要用作小信号的放大、控制或 振荡器。选用三极管时首先要搞清埜电子电路的工作频率大概是多少。如中波 收音机振荡器的最高频率是2MHz左右；而调频收音机的最高振荡频率为 120MHz左右；电视机中VHF频段的最高振荡频率为250MHz左右；UHF频 段的最高振荡频率接近1000MHz左右。工程设计屮般要求三极管的fT大于 3倍的实际工作频率。所以可按照此要求来选择三极管的特征频率何。由于硅 材料高频三极管的fT 一般不低T50MH乙 所以在音频电子电路中使用这类筲 子可不考虑fT这个参数。三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星#

15、电子产品设计与制作.-小功率三极管的选用內站小功率三极管BVCEO的选择可以根据电路的电源电压来决定，一般情况 下只要三极管的BVCEO大于电路屮电源的最高电压即可。当三极管的负载是 感性负载时，如变压器、线圈等W BVCEO数值的选择要慎重，感性负载上的 感应电压可能达到电源电压的28倍（如节能灯中的升压三极管）。一般小功率 三极管的BVCEO都不低于15V,所以在无电感元件的低电压电路中也不用考 虑这个参数。一般小功率三极管的ICM在3050mA之间，对于小信号电路一般可以不予 考虑。但对于驱动继电器及推动大功率音箱的管子要认真计算一下。出然首先 要了解继电器的吸合电流是多少毫安，以此来确

16、定三极管的ICM.三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星17电子产品设计与制竹小功率三极管的选用唧-当我们估算了电路中三极管的工作电流（即集电极电流），又知道了三极管 集电极到发射极之间的电压后，就可根据P-UxI来计算三极管的集电极最大 允许耗散功率PCMO三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星19电子产品设计与制作.大功率三极管的选用国产及国外生产的小功率三极管的型号极多，它们的参数有一 部分是相同的， 有一部分是不同的。只要你根据以上分析的使用条件，本着大能代小的原则 （即BVCEO高的三极管可以代替BVCEO低的三极管；ICM人的三极管可以 代替ICM小的三极管等），就

17、可对三极管应用自如了。內站对于大功率三极管，只要不是高频发射电路，我们都不必考虑三极管的特 征频率flo对于三极管的集屯极发射极反向击穿电压BVCEO这个极限参数 的考虑与小功率三极管是一样的。对于集电极最大允许电流ICM的选择主要也 是根据三极管所带的负载情况而计算的。三极管的集电极最人允许耗散功率 PCM是大功率三极管重点考虑的问题，需要注意的是大功率三极管必须有良好 的散热器即使是一只四五十瓦的大功率三极管，在没有散热器时，也只能经 受两三瓦的功率耗散。大功率三极管的选择还应留有充分的余量。另外在选择 大功率三极管时还要考虑它的安装条件，以决定选择塑封管还是金属封装的管 子。內站如果你拿

18、到一只三极管又无法查到它的参数，可以根据它的外形来推测一下它 的参数。日前小功率三极管最多见的是TO92封装的塑封管，也有部分是金属 壳封装。它们的PCM般在100500mW之间，最大的不超过1W。它们的 ICM-般在50500mA Z间，最大的不超过1.5A。而其它参数是不好判断 的。內站在组成品体管电路时，应根据需要选择管子的型号。例如用于组成音频放大电 路，应选择低频管；用于组成宽频带放大电路，则应选高频管或超高频管；用 丁组成数字电路应选择开关管；若管子温升较高或反向电流要求小，应选择硅 管；若要求be间导通电压地，选择错管。同时，为防止晶休管在使用屮损 坏，必须使Z工作在安全区，同时

19、间的方向电压要小于U(BR)EBO。还必 须满足散热条件三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星23电子产品设计与制作.晶体管损坏原因U 1.电路中的电压、电流、输出功率过载引起损坏在晶体管电路中主要与集电极一发射极间的电压VCC、集 电极一基极VCB与晶体管固有的特性参数如VCBO、VCEO、丨CBO、丨CEO、 P涮 及工作条件有关。如果电路中晶体管的集电极VCEO电压超过了最 大值，就会造成晶体管的损坏。 !影即_ %- u (2)热损坏在晶体管手册中一般所指的最大电压，通常是常温(25C)下的值。 因此，在坏境温度较高或在最高结温下使用吋，晶体管工作的实际最 大电压将小于常温时的

20、值，此吋晶体管的I CBOni EBO会增加，造成 结温上升，而结温升高又会使I CBO和I EBO更进一步增大而形成雪崩现 象，结果热击穿而损坏。 !影即_ %- u (3)二次击穿引起的损坏在晶体管电路中，当集电极电压升高吋首先会出现一次击穿，使IC 急剧增加。当其电压增加到某一临界值后压降会突然降低，形成很大 的过电流，造成二次击穿而损坏。u (4)外界环境变化引起的损坏外界环境变化是指机械振动、外力冲击、潮湿、化学物品的侵蚀等 外界因素造成的损坏。三门峡职业技术学院范江波2011年3月24日星期25电子产品设计与制作.设计时注意的问题U不论是静态、动态或不稳定定态（如电路开启、关闭吋）

21、，均防止电 流、电压超岀最大极限值，也不得有两项或两项以上参数同时达到极 限值。u选用三极管主要应注意极性和下列参数：PCM、ICM、BVCEO、BVEBO、 ICBO、一般设计稳定工作时PCM不可超过额定的70%, IC必可超过额 定的70% BVCEO不超过额定的2/3, 般高频工作时要求fT二（510） f, f为工作频率。开关电路工作时则应考虑三极管的开关参数。u工作于开关状态的三极管，因BVEBO-般较低，所以要考虑是否要在基极回路加保护线路，以防止发射结被击守；如集电极负载为感性（如继电器的工作线圈），必须加保护线路（如线圈两端并联续流二 极管），以防线圈反电势损坏三极管。u管子应避免靠近发热元件，减小温度变化和保证管壳散热良好。功率 放大管在耗散功率较大吋，应加散热板。管壳与散热板应紧贴牢故。 散热装置应垂直安装。以利于空气自然对流。环境温度每升高W摄氏 度，失效率增加10-25%o三门峡职业技术学院范江波2011年3戸24日星#电子产品设计与制作.晶体管的保护U (1)规范操作不要使负载短路和开路，不要突然加很强的信号， 不要使用波动很大、频率不稳定的市电。另外应加散热装置和设计保 护电路。u (2)增大功率 采用功率管并联以降低单管的功率，但并联时要求 管子性能尽可能一致，必要吋配对的功率管参