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详解为何晶体管手册中三极管、稳压管有功率参数而普通二极管却无

 工控自动化交流 2018-09-24

电子爱好者在查找二极管和三极管的参数时一定会发现,晶体管手册中稳压管和三极管都标有功率参数,而普通的二极管一般都不给出功率参数,这是为什么呢?下面我们就来详细介绍一下这个问题。

1、三极管的功率参数Pcm

详解为何晶体管手册中三极管、稳压管有功率参数而普通二极管却无

简单的可见光通信电路。​

​上图是一个工作于线性放大区的三极管驱动小灯泡发出模拟光信号的简单电路。这里为了介绍方便,省略了三极管的偏置电路。我们知道,双极型三极管是一个具有两个PN结的半导体器件,在作为线性放大器使用时,三极管的发射结(be结)处于正偏状态,而集电结(bc结)则处于反偏状态(见上图)。在放大交流信号时,为了获得最大的不失真输出,一般通过调整偏置电阻使三极管静态时的集电极电压处于二分之一电源电压处。

在上图电路中,假定三极管集电极静态电压为7.5V,可以看出,三极管的集电结处于反偏状态,若此时三极管的静态电流为0.5A,则三极管集电结的功耗为7.5V x 0.5A=3.75W(这里以7.5V计算,忽略发射结的正向压降),并且三极管集电结的反偏电压越高,集电极电流越大,管耗也就越大,故晶体管手册中一般都给出三极管的功率参数——Pcm(集电极最大耗散功率)。在使用三极管时,一般不允许三极管的实际功率超过Pcm,否则三极管的特性将会变差,甚至会因过热而损坏。

在线性放大电路中,为了使三极管能够稳定可靠的工作,一般要求三极管的实际功耗≤½Pcm。譬如,常用的NPN型三极管8050的Pcm为1W,最大集电极电流Icm为1.5A。若用该管驱动上图中的小灯泡,假定三极管的Uce为7.5V,则集电极电流最好控制在0.1A以内,否则8050三极管将严重发热。

详解为何晶体管手册中三极管、稳压管有功率参数而普通二极管却无

8050三极管和整流二极管的外形。​

​2、稳压管的功耗

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稳压管稳压电路。

稳压管与三极管的集电结一样,正常工作时是处于反偏状态的,此时流过稳压管的电流乘以稳压管的稳压值即为稳压管的实际功耗。由于稳压管正常工作时,其两端的电压较高,并且流过管子的电流也较大,故晶体管手册中一般都给出稳压管的功率参数。譬如,1N4742稳压管的稳压值为12V,其功率为1W,也就是说,1N4742在使用时,流过管子的最大工作电流不宜超过83mA,否则可能会损坏管子。

3、普通二极管的功率

详解为何晶体管手册中三极管、稳压管有功率参数而普通二极管却无

简单的二极管电路。

上图是一个简单的二极管电路。由于二极管具有单向导电性,并且正常工作时,​二极管的正向压降一般都很小(锗二极管的正向压降一般在0.2~0.3V,肖特基二极管的正向压降在0.2~0.5V,硅二极管的正向压降在0.6~1V,它们的具体大小与流过管子的正向电流有关),即使流过管子的正向电流较大,二极管的管耗也不大,故对于普通的整流二极管及开关二极管手册中都不给出功率参数。譬如,上图中的1N5399整流二极管的最大整流电流为1.5A,假定流过管子的正向电流为1A,即使此时管子的正向压降为1V,那么该二极管的管耗也不过1W,利用二极管自身的管壳及引脚(有些电流较大的整流二极管的引脚是较粗的铜脚)散热已足够。

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