开关三极管的工作原理以及和MOS管的对比

发布时间:2018-12-6 阅读量:874 来源: 发布人:

开关三极管的外形与普通三极管外形相同,它工作于截止区和饱和区,相当于电路的切断和导通。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去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,即为三极管的截止状态。开关三极管处于截止状态的特征是发射结,集电结均处于反向偏置。


开关三极管的工作原理以及和MOS管的对比


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一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不再怎么变化,此时三极管失去电流放大作用,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态,即为三极管的导通状态。开关三极管处于饱和导通状态的特征是发射结,集电结均处于正向偏置。而处于放大状态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。这也是可以使用电压表测试发射结,集电结的电压值判定三极管工作状况的原理。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。

三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。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示电流的方向。


开关三极管的工作原理以及和MOS管的对比


mos管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

在开关电源的开关管中常用的是MOS管,那是因为MOS管比三极管来说损耗更低,MOS管为电压驱动型,有电压就能够导通,MOS管的温度控制特性(导热、发热)比三极管好,MOS管驱需要的动率小一个驱动信号可以控制大电源电流方便。三极管需要需要几级推动电路,将控制电流逐步加大,也就是多级放大,常见的方式是达林顿电路,这样在设计电路时就很繁琐了,调试也费劲。

MOS管是电压控制器件,栅极电流极小,MOS管饱和导通时产生的压降低,耗散功率小,效率也更高,MOS管开关静态时漏电小,功耗小。MOS管缺点:开关速度慢。由于MOS特点比较好,通常在开关电源开关管中应用多。
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