为什么说三极管是电流控制的无触点开关?三极管的饱和导通与截止不能用外加电压来控制实现吗? - 爱问答

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为什么说三极管是电流控制的无触点开关?三极管的饱和导通与截止不能用外加电压来控制实现吗?

当要三极管饱和导通时,给VBC加正向电压,使VBC大于0;当要三极管截止时,给VBE加反向电压,使VBE小于0;如此不就可以实现三极管的开关作用了吗?为什么一定要是电流控制呢?

你的问题我来给你侃侃大山,首先三极管不是用来当开关的,是用来进行电(电压电流)信号放大的。而场效应管一般是专门用来进行电压控制电流的开关管。无触点开关中还有可控硅,甚至可控硅本来就是专门为无触点开关电路设计的专业开关原件。粗略不严谨的科普并不影响其正确的常识建立到此就结束了。

现在我们专门来谈三极管,在现实弱点电路控制线路板中,并不都需要线性放大功能;尤其是数字电路的异军突起,对逻辑电路的0和1的需求和追求,于是三极管的普世性、集成性和廉价性尤为突出的况下,恰好具备截止时的电路切断,漏电流几乎为零的特性和饱和时CE间的饱和电压小于0.35V的准短路特点就自然的被借用。于是,进一步的扩大这两个特点,造出了截止电流更小,饱和电压更低的三极管还远远不够,其响应时间(就是从截止到饱和和从饱和到截止的过渡时间)的迫切问题突出出来了,因为在这个过渡状态下的功耗是非常大的,发热也是最严重的问题,工艺上的针对性上述三点的追求就制造出了速度更快却放大线性不可知的所谓新的三极管类型:三级开关管。但我们必须知道它本质上还是三极管。因为所谓的Vbc和Vbe,以及你的问题中没有提及的vce的概念才存在,他们是三极管的标准核心参数中的一部分。

你的问题中所谓的VBC写法是错误的,应当是Vbc(其他类同,我不再纠正了)标准名称叫集电结电压(就是发射极-集电极之间的电压),其实这个电压值只是一个耐压参数,对选型很重要,对工作工况不重要,更不能当做控制参数使用。Vbe的标准名称应当是发射结电压,这个电压很重要,其正向耐压值可视为衡值,教科书中是0.7v,不可能更高,更高的话一定会烧毁发射结被热击穿后,压降将趋于零,器件永久的失去作用。一般其工作电压也认为是0.7v,实际上(尤其在开关三极管中)0.5v即可认为三极管进入饱和区了。一般计算可选中值0.6v即可。但是发射结的反向耐压却是一个选型时很重要的工艺参数,作用类似于Vbc的作用。恰恰因为其最敏感最薄弱,所以常常是整个电路中可靠性和适应性的核心指标。这就是你会说Vbe会小于零的莫名其妙的说法,因为在电路设计中是禁止让Vbe处于负数的,电路原理中只要其压差小于0.3v就已经可靠截止了。实际电路中的浪涌干扰等等不可预计的原因,无可避免的会给发射结施加负压的,这就是其反向耐压的意义所在。我估计只说这些就已经足够你需要知道的了,我啰嗦这么多的原因是为了纠正你问题中的错误概念。

其实你的问题的核心是为什么不能用电压控制电流,有了上面的铺垫,我现在回答你你就很容易理解了。因为三极管本来就是电流控制器件,准确的说是电压电流控制器件。记得我开场白中专门提到的场效应管吗??我有意挑出来提了一下的目的就是为现在打伏笔的。恭喜你,你的需求有专门的开关管,那就是场效应管,场效应管就是电压控制电流的。控制级到基极(套用三极管名称,我就不引进新名称啰嗦了)电流理论上为零(当然了绝对为零的器材是不存在的),就是你所需要的。专用的可控硅一般都是用于动力大电流电路系统的,凭你还在三级开关管中潜水呢,可见的未来你用不上,知道即可。

用三极管做开关也有它的缺陷,如理论上的截止后还是有微弱的电流、它只能控制直流电的导通与截止等。

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