功率晶體管怎么用(功率晶體管原理)

前沿拓展：

(一)晶體管材料與極性的判別

1.從晶體管的型號命名上識別其材料與極性 國產晶體管型號命名的第二部分用英文字母A"D表示晶體管的材料和極性。其中，“A”代表鍺材料PNP型管，“B”代表鍺材料NPN型管，“C”代表硅材料PNP型管，“D”代表硅材料NPN型管。

產晶體管型號命名的第三部分用字母A"D來表示晶體管的材料和類型(不代表極性)。其中，“A”、“B”為PNP型管，“C”、“D”為NPN型管。通常，“A”、“C”為高頻管，“B”、“D”為低頻管。

歐洲產晶體管型號命名的第一部分用字母“A”和“B”表示晶體管的材料(不表示NPN或PNP型極性)。其中，“A”表示鍺材料，“B”表示硅材料。

2.從封裝外形上識別晶體管的引腳 在使用權晶體管之前，首先要識別晶體管各引腳的極性。

不同種類、不同型號、不同功能的晶體管，其引腳排列位置也不同。通過閱讀上述“晶體管的封裝外形”中的內容，可以快速識別也常用晶體管各引腳的極性。

3.用萬用表判別晶體管的極性與材料 對于型號標志不清或雖有型號但無法識別其引腳的晶體管，可以通過萬用表測試來判斷出該晶體管的極性、引腳及材料。

對于一般小功率晶體管，可以用萬用表R&TImes;100Ω檔或R&TImes;1k檔，用兩表筆測量晶體管任意兩個引腳間的正、反向電阻值。

在測量中會發現：當黑表筆(或紅表筆)接晶體管的某一引腳時，用紅表筆(或黑表筆)去分別接觸另外兩個引腳，萬用表上指示均為低阻值。此時，所測晶體管與黑表筆(或紅表筆)連接的引腳便是基極B，而別外兩個引腳為集電極C和發射極E。若基極接的是紅表筆，則該管為PNP管;若基極接的是黑表筆，則該管國 NPN管。

也可以先假定晶體管的任一個引腳為基極，與紅表筆或黑表筆接觸，再用另一表筆去分別接觸另外兩個引腳，若測出兩個均較小的電阻值時，則固定不動的表筆所接的引腳便是基極B，而另外兩個引腳為發射極E和集電極C。

找到基極B后，再比較基極B與另外兩個引腳之間正向電阻值的大小。通常，正向電阻值較大的電極為發射極E，正向電阻值較小的為集電極C。

PNP型晶體管，可以將紅表筆接基極B，用黑表筆分別接觸另外兩個引腳，會測出兩個略有差異的電阻值。在阻值較小的一次測量中，黑表筆所接的引腳為集電極C;在阻值較大的一次測量中，黑表筆所接的引腳為發射極E。

NPN型晶體管，可將黑表筆接基極B。用紅表筆去分別接觸另外兩個引腳。在阻值較小的一次測量中，紅表筆所接的引腳為集電極C;在阻值較大一次測量中，紅表筆所接的引腳為發射極E。

通過測量晶體管PN結的正、反向電阻值，還可判斷出晶體管的材料(區分出是硅管還是鍺管)及好壞。一般鍺管PN結(B、E極之間或B、C極之間)的正向電阻值為200"500Ω，反向電阻值大于100kΩ;硅管PN結的正向電阻值為3"15kΩ，反向電阻值大于500kΩ。若測得晶體管某個PN結的正、反向電阻值均為0或均為無窮大，則可判斷該管已擊穿或開路損壞。

(二)晶體管性能的檢測

1.反向擊穿電流的檢測

普通晶體管的反向擊穿電流(也稱反向漏電流或穿透電流)，可通過測量晶體管發射極E與集電極C之間的電阻值來估測。測量時，將萬用表置于R&TImes;1k檔， NPN型管的集電極C接黑表筆，發射極E接紅表筆;PNP管的集電極C接紅表筆，發射極E接黑表筆。

正常時，鍺材料的小功率晶體管和中功率晶體管的電阻值一般大于10Kω(用R&TImes;100檔測，電阻值大于2kΩ)，鍺大功率晶體管的電阻值為1.5kΩ(用 R×10檔測)以上。硅材料晶體管的電阻值應大于100kΩ(用R×10k檔測)，實測值一般為500kΩ以上。

若測得晶體管C、E極之間的電阻值偏小，則說明該晶體管的漏電流較大;若測得C、E極之間的電阻值接近0，則說明其C、E極間已擊穿損壞。若晶體管C、E極之間的電阻值隨著管殼溫度的增高而變小許多，則說明該管的熱穩定性不良。

也可以用晶體管直流參數測試表的ICEO檔來測量晶體管的反向擊穿電流。測試時，先將hFE/ICEO選擇開關置于ICEO檔，選擇晶體管的極性，將被測晶體管的三個引腳插個測試孔，然后按下ICEO鍵，從表中讀出反向擊穿電流值即可。

2.放大能力的檢測

晶體管的放大能力可以用萬用表的hFE檔測量。測量時，應先將萬用表置于ADJ檔進行調零后，再撥至hFE檔，將被測晶體管的C、B、E三個引腳分別插入相應的測試插孔中(采用TO3封裝的大功率晶體管，可將其3個電極接出3根引線后，再分別與三個插孔相接)，萬用表即會指示出該管的放大倍數。

若萬用表無hFE檔，則也可使用萬用表的R×1k檔來估測晶體管放大能力。測量PNP管時，應將萬用表的黑表筆接晶體管的發射極E，紅表筆接晶體管的集電極C，再在晶體管的集電結(B、C極之間)上并接1只電阻(硅管為100kΩ鍺管為20 kΩ)，然后觀察萬用表的阻值變化情況。若萬用表指針擺動幅度較大，則說明晶體管的放大能力較強。若萬用表指針不變或擺動幅較小，則說明晶體管無放大能力或放大能力較差。

測量NPN管時，應將萬用表的黑表筆接晶體管的集電極C，紅表筆接晶體管的發射極E，在集電結上并接1只電阻，然后觀察萬用表的阻值變化情況。萬用表指針擺動幅度越大，說明晶體管的放大能力越強。

也可以用晶體管直流參數測試表的hFE/測試功能來測量放大能力。測量時，先將測試表的hFE/ICEO檔置于hFE–100檔或hFE–300檔，選擇晶體管的極性，將晶體管插入測試孔后，按動相應的hFE鍵，再從表中讀出hFE值即可。

3.反向擊穿電壓的檢測

晶體管的反向擊穿電壓可使用晶體管直流參數測試表的V(BR)測試功能來測量。測量時，先選擇被測晶體管的極性，然后將晶體管插入測試孔，按動相應的V(BR)鍵，再從表中讀出反向擊穿電壓值。

對于反向擊穿電壓低于50V的晶體管，也可用圖558中所示的電路進行測試。將待測晶體管VT的集電極C、發射極E與測試電路的A端、B端相連(PNP 管的E極接A點，C極接B點;NPN管的E有接B點，C極接A點)后，調節電源電壓，當發光二極管LED點亮時，A、B兩端之間的電壓值即是晶體管的反向擊穿電壓。

(三)特殊晶體管的檢測

1.帶阻尼行輸出管的檢測

用萬用表R×1檔，測量發射結(基極B與發射極E之間)的正、反向電阻值。正常的行輸出管，其發射結的正、反向電阻值均較小，只有20"50Ω。

用萬用表R×1k檔，測量行輸出管集電結(基極B與集電極C之間)的正、反向電阻值。正常時，正向電阻值(黑表筆接基極B，紅表筆接集電極C)為 3"10kΩ，反向電阻值為無窮大。若測得正、反向電阻值均為0或均為無窮大，則說明該管的集電結已擊穿損壞或開路損壞。

用萬用表R×1k檔，測量行輸出管C、E極內部阻尼二極管的正、反向電阻值，正常時正向電阻值較小(6"7 kΩ)，反向電阻值為無窮大，若測得C、E極之間的正反向電阻值均很小，則是行輸出管C、E極之間短路或阻尼二極管擊穿損壞。若測得C、E極之間的正、反向電阻值均為無窮大，則是阻尼二極管開路損壞。

帶阻尼行輸出管的反向擊穿電壓可以用晶體管直流參數測試表測量，其方法與普通晶體管相同。

帶阻尼行輸出管的放大能力(交流電流放大系數β值)不能用萬用表的hFE檔直接測量，因為其內部有阻尼二極管和保護電阻器。測量時可在行輸出管的集電極C 與基極B之間并接1只30 kΩ的電位器，然后再將行輸出管各電極與hFE插孔連接。適當調節電位器的電阻值，并從萬用表上讀出β值。

2.帶阻晶體管的檢測

因帶阻晶體管內部含有1只或2只電阻器，故檢測的方法與普通晶體管略有不同。檢測之前應先了解管內電阻器的阻值。

測量時，將萬用表置于R×1k檔，測量帶阻晶體管集電極C與發射極E之間的電阻值(測NPN管時，應將黑表筆接C極，紅表筆接E極;測PNP管時，應將紅表筆接C極，黑表筆接E極)，正常時，阻值應為無窮大，且在測量的同時，若將帶阻晶體管的基極B與集電極C之間短路后，則應有小于50kΩ的電阻值。否則，可確定為晶體管不良。

也可以用測量帶阻晶體管BE極、CB極及CE極之間正、反向電阻值的方法(應考慮到內含電阻器對各極間正、反向電阻值的影響)來估測晶體管是否損壞。

3.光敏三極管的檢測

光敏三極管只有集電極C和發射極E兩個引腳，基極B為受窗口。通常，較長(或靠近管鍵的一端)的引腳為E極，較短的引腳的C極。達林頓型光敏三極管封裝缺圓的一側為C極。

檢測時，先測量光敏三極管的暗電阻：將光敏三極管的受光窗口用黑紙或黑布遮住，再將萬用表置于R×1k檔。紅表筆和黑表筆分別接光敏三極管的兩個引腳。正常時，正、反向電阻均為無窮大。若測出一定阻值或阻值接近0，則說明該光敏三極管已漏電或已擊穿短路。

測量光敏三極管的亮電阻：在暗電阻測量狀態下，若將遮擋受光窗口的黑紙或黑布移開，將受光窗口靠近光源，正常時應有15"30kΩ的電阻值。則說明光敏三極管已開路損壞或靈敏度偏低。

拓展知識：