晶体管可以作为开关使用，你知道吗？

只看该作者 · 2017-3-29 09:36

晶体管作为电流单方向通过的电子开关使用

晶体管也可以作为电子开关使用。但这个开关的电流方向只能是单向的，pnp型管和npn型晶体管的电流方向相反。

如果使晶体管以开关方式工作，需要加大基极电流

晶体管VCE的饱和状态

当晶体管处于开关工作方式时，因为电源电压和集电极电阻的限制，集电极IC不足以提供hFEIB大小的电流。因此，集电极电流IC不能持续增加，晶体管进入饱和状态，此时集电极和发射极之间的电压VCE(SAT)（V）间的电压约为0.1~0.2V左右的低电压。晶体管处于导通状态。正是因为这个缘故，晶体管才可以作为开关来使用。

基极电压源通过电阻提供基极电流

为了使晶体管成为电子开关工作，需要提供一个电压源，并将其通过电阻与基极相连接。如果要使开关导通，基极电压源通过电阻向晶体管的基极提供足够大的电流IB就可以使得晶体管导通。晶体管导通时，开关就导通，并且允许电流通过该管。

晶体管开关工作方式的电路通常采用集电极开路的连接方式

晶体管作为电子开关使用时，能够对被控对象进行控制，诸如LED、电动机、继电器线圈等。应为此时晶体管的集电极除被控对象外，没有连接任何其他的电路或元件，因此也将晶体管的这种连接方式称为集电极开路。

另外，在晶体管开关电路中，晶体管处于饱和状态，使得开关导通。当晶体管关断时（晶体管从饱和状态恢复到截止状态），由于电荷的存储效应，晶体管工作状态的转换将有几个微妙（μs）的动作延迟，将该时间称为“恢复时间”。

在发射极连接继电器线圈时需要注意线圈的反电动势
在晶体管开关电路中，如果连接的被控对象为电动机或继电器线圈时，晶体管的导通与关断控制着线圈中电流的通过。此时，当晶体管由导通状态向截止状态转换时，集电极（线圈中）的电流的突然减小，线圈将会产生一个反电动势，并作用于集电极。这个反电动势将高达数百伏（V），常常会引起晶体管的损坏。

为解决这个问题，通常在电动机和继电器线圈上并联一个反向二极管，当晶体管关断时，此二极管可以吸收感应反电动势所产生的电流。

本文选自微信号：机械工业出版社E视界

练习题：

如图所示电路为电流放大倍数hFE=200的晶体管开关电路，试计算当5V的电压连接着100Ω的电阻加载到集电极（晶体管处于饱和状态）时的基极电流IB。这里，基极电流的富裕度为5倍。

答案就在原**中。