本文主要是關于達林頓功率管的相關介紹,并著重對達林頓功率管的工作原理以及達林頓管結構進行了詳盡的闡述。
達林頓管
達林頓管就是兩個三極管接在一起,極性只認前面的三極管。具體接法如下,以兩個相同極性的三極管為例,前面三極管集電極跟后面三極管集電極相接,前面三極管發(fā)射極跟后面三極管基極相接,前面三極管功率一般比后面三極管小,前面三極管基極為達林頓管基極,后面三極管發(fā)射極為達林頓管發(fā)射極,用法跟三極管一樣,放大倍數(shù)是兩個三極管放大倍數(shù)的乘積。
達林頓電路有四種接法:NPN+NPN,PNP+PNP,NPN+PNP,PNP+NPN
前二種是同極性接法,后二種是異極性接法。NPN+NPN的同極性接法:B1為B,C1C2為C,E1B2接在一起,那么E2為E。這里也說一下異極性接法。以NPN+PNP為例。設前一三極管T1的三極為C1B1E1,后一三極管T2的三極為C2B2E2。達林頓管的接法應為:C1B2應接一起,E1C2應接一起。等效三極管CBE的管腳,C=E2,B=B1,E=E1(即C2)。等效三極管極性,與前一三極管相同。即為NPN型。
PNP+NPN的接法與此類同。
NPN PNP
同極型達林頓三極管
NPN PNP 等效一只三極管
異極型達林頓三極管
達林頓管的典型應用
2、驅動小型繼電器
利用CMOS電路經過達林頓管驅動高靈敏度繼電器的電路,如右上圖所示。虛線框內是小功率NPN達林頓管FN020。
LED智能顯示屏是由微型計算機控制,以LED矩陣板作顯示的系統(tǒng),可用來顯示各種文字及圖案。該系統(tǒng)中的行驅動器和列驅動器均可采用高β、高速低壓降的達林頓管。圖2是用BD683(或BD677)型中功率NPN達林頓管作為列驅動器,而用BD682(或BD678)型PNP達林頓管作行驅動器,控制8×8LED矩陣板上相應的行(或列)的像素發(fā)光。
應注意的是,達林頓管由于內部由多只管子及電阻組成,用萬用表測試時,be結的正反向阻值與普通三極管不同。對于高速達林頓管,有些管子的前級be結還反并聯(lián)一只輸入二極管,這時測出be結正反向電阻阻值很接近,容易誤判斷為壞管,請注意。
4、判斷達林頓管等效為何種類型的三極管:
首先看看第一只管是什么類型的,第一只管是什么類型的,那么這只達林頓管就是什么類型的,與第二只無關!更加重要的是,要判斷兩個晶體管能否形成達林頓管關鍵要看電流,如果工作電流沖突,則不能構成達林頓管結構。也可以根據PNP或者NPN管的標志來判斷,其實本質上三極管上所標的箭頭也是其工作電流的流向。
達林頓功率管工作原理
在放大電路中擔任末級輸出的管子叫功率管。
功率管分為大功率管和小功率管。一般PCM(集電極耗損功率)大于1W的叫大功率管如國產的3DD和3DA型的和日產的2SD和2SC管子。PCM小于1W的叫小功率管。如3AX和3DG型的管子。有的較好的電路有CMOS場效應管做功率放大管。
達林頓管就是兩個三極管接在一起,極性只認前面的三極管。具體接法如下,以兩個相同極性的三極管為例,前面三極管集電極跟后面三極管集電極相接,前面三極管發(fā)射極跟后面三極管基極相接,前面三極管功率一般比后面三極管小,前面三極管基極為達林頓管基極,后面三極管發(fā)射極為達林頓管發(fā)射極,用法跟三極管一樣,放大倍數(shù)是兩個三極管放大倍數(shù)的乘積。它有四種接法:NPN+NPN,PNP+PNP,NPN+PNP,PNP+NPN。
達林頓管又稱復合管。他將兩個三極管串聯(lián),以組成一只等效的新的三極管。這只等效三極管的放大倍數(shù)是原二者之積,因此它的特點是放大倍數(shù)非常高。達林頓管的作用一般是在高靈敏的放大電路中放大非常微小的信號,如大功率開關電路。在電子學電路設計中,達林頓接法常用于功率放大器和穩(wěn)壓電源中。
淺談達林頓管結構
達林頓管又叫復合三極管,它采用復合連接方式將兩只或更多個三極管的集電極連在一起,而將第一只三極管的發(fā)射極直接耦合到第二只三極管的基極,依次連接而成,最終引出E、B 、C 三個電極。
達林頓管的最大特點就是電流放大倍數(shù)很高?,F(xiàn)以兩只三極管組合的達林頓管為例來說明這一特點。設每只三極管的電流放大系數(shù)為hFE1和hFE2則復合后達林頓管的總電流放大系數(shù)為
因此,達林頓管具有很高的電流放大系數(shù), hFE 值可達幾千至幾十萬倍。不過,這類高放大倍數(shù)的達林頓管只能在小功率下使用。
達林頓管多用在大功率輸出電路中,這時由于功率增大,管子本身壓降會造成溫度上升,再加上前級三極管的漏電流( ICEO) 也會被逐級放大,從而導致達林頓管整體熱穩(wěn)定性差。為了改變這種狀況,在大功率達林頓管內部均設有均衡電阻,這樣不但可以大大提高管子的熱穩(wěn)定性,還能有效地提高末級功率三極管的耐壓。大部分大功率達林頓管在末級三極管的集電極與發(fā)射極之間反向并聯(lián)一只阻尼二極管,以防負載突然斷電時三極管被擊穿。加有均衡電阻及阻尼二極管的達林頓管典型電路如圖15-32 所示。
達林頓管具有增益高、開關速度快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。使用時,可以把達林頓管看成是一個具有高電流放大系數(shù)的三極管,使用非常方便c 選用它作為功率放大管時,還可以取代多級放大電路,簡化設計電路。正因為達林頓管有著許多特點,它在低頻功率放大電路、開關式穩(wěn)壓電路以及功率驅動電路中得到了較廣泛的應用。
達林頓管的應用
1、用于大功率開關電路、電機調速、逆變電路。
2、驅動小型繼電器
利用CMOS電路經過達林頓管驅動高靈敏度繼電器的電路,如右上圖所示。虛線框內是小功率NPN達林頓管FN020。
3、驅動LED智能顯示屏
LED智能顯示屏是由微型計算機控制,以LED矩陣板作顯示的系統(tǒng),可用來顯示各種文字及圖案。該系統(tǒng)中的行驅動器和列驅動器均可采用高β、高速低壓降的達林頓管。圖2是用BD683(或BD677)型中功率NPN達林頓管作為列驅動器,而用BD682(或BD678)型PNP達林頓管作行驅動器,控制8×8LED矩陣板上相應的行(或列)的像素發(fā)光。
應注意的是,達林頓管由于內部由多只管子及電阻組成,用萬用表測試時,be結的正反向阻值與普通三極管不同。對于高速達林頓管,有些管子的前級be結還反并聯(lián)一只輸入二極管,這時測出be結正反向電阻阻值很接近;容易誤判斷為壞管,這個請注意
4、判斷達林頓管等效為何種類型的三極管:
首先看看第一只管是什么類型的,第一只管是什么類型的,那么這只達林頓管就是什么類型的,與第二只無關!更加重要的是 要看看這兩只管構成的達林頓管能不能正常工作,如果工作電流沖突,則直接否定這只管。
結語
關于達林頓功率管工作原理以及達林頓管的結構相關介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。
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