常用三級管的性能、參數及代換(一)
現在三極管是三個腳的的管子都統稱為三極管,其實細分起來有許多種的,從功能上分有:普通三極管、達林頓三極管、高頻三極管、場效應三極管、開關三極管、功放三極管、穩壓三極管、調壓管等;從功率上分有:小功率、中功率、大功率、三極管模塊;從結構上分有:NPN、PNP、達林頓,對于場效應管有N溝道和P溝道等。
三極管的主要參數有三個:耐壓(一般指非控制極兩端可承受的最高電壓)、電流(導通后可承受的最大電流)、功率(可承受的極限功率P=I*V);其次還有頻率、功能、導通電阻(主要對場效應管)等。
1、耐壓:先說一下三極管的電壓:實際電路中怎樣來選擇或判斷合適的三極管的耐壓值呢? 比如一個電路板的供電壓是12V,是不是三極管的耐壓值選在20V就可以了呢,確實大多情況下是可以的,但是,有時要特殊的場合是不行的! 比如三極管驅動的是感性負載(電機、線圈、功率電感等),在啟動和停止時會產生很高的感生電動勢,平平常常感生電動勢的電壓都在電源電壓的3到5倍,這時三極管的電壓先擇的不好,就很容易被擊穿。維修中很多三極管就是這個原因造成的燒壞,在電路里有時有保護用的電壓抑制二極管,過壓時可以瞬間擊穿放掉過高的是壓,有了它,三極管的耐壓可以適當降低,但一旦保護管損壞或虛焊失去保護功能時,也會燒掉三極管。所以,在這種情況下,三極管的耐壓就要提高5倍才行。這在做代換時一定要注意。另外在高頻電路的使用中也有這一要求;頻率高的三極管可以代頻率低的,否則就不可以,如果頻率不夠,低頻三極管會嚴重發熱而損壞,有時三極管的標稱值夠可上到電路上就是發熱,就是因為頻率不夠造成的,原因是三極管的實際值不好或是老化造成的。
2、電流:三極管正常工作中,一般來說,三極管的承受的電流值大于工作電流就行,但實際情況并不是這樣,因為在負載啟動和停止時也會有一個沖擊電流,這個值可能遠大于三極管的工作電流,所以應根據實際情況選擇比使用電流大些的(2--3倍),要是負載是電機,還要考慮它在堵轉時的電流。
3、功率:三極管代用時功率相對前兩項要求就松一些,前兩項達標了,就可以根據使用情況,如長時間工作的可選稍大些。有一點要注意,有些功率三極管的標稱值是在加上足夠大的散熱片時的值,如不加散熱片,其功率會大打折扣!
4、頻率:高頻三極管(頻率大于100MHz)在維修時是不能用低頻在三極管代替的,否則會因發熱而燒壞。這類管子實際應用在音頻功放、無線發射、對講機、電磁爐中,
5、開關三極管和功放三極管的區別:開關三極管主要用在控制通斷上,它要么就通,要么就斷或者叫導通和截止;而功放三極管是使用三極管的放大作用,工作在它的放大區,用輸入的電流大小控制輸出電流大小的改變,以用來調節輸出電流(或功率),最常用的就是電機調速、音響的音量。這些調整也可以利用脈寬調整來實現,就是用開關三極管(或場效應管)的不同的通斷時間來調整輸出的功率(或電流)的平均值。
6、場效應管還有一個特殊的參數就是導通電阻,這個值是它在導通后的內部阻值,比如IRF540 它的參數是:N溝道:100V23A100W0.077歐,(它的極限電流可達100A,這個值是指在短時間內能夠承受和最大電流) 在導通時如工作電流是10A,那么P=I*I*R=10x10x0.077=77,在這個管子上消耗的功率就是77W,這時就必須加散熱片了。所以在電流較大時,選用或代用時,一定要考慮它的導通電阻的大小。在直流、無刷、步進電機驅動器或調速器中,常選用低壓大電流的場效應管,這時這個參數的選擇就極為重要,F在的開關電源多使用場效應管做開關管,選用和替代時也要注意這個參數。