本文主要是關(guān)于達林頓功率管的相關(guān)介紹,并著重對達林頓功率管的工作原理以及達林頓管結(jié)構(gòu)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(shè)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(yīng)為:C1B2應(yīng)接一起,E1C2應(yīng)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(yīng)用
1、用于大功率開關(guān)電路、電機調(diào)速、逆變電路。
2、驅(qū)動小型繼電器
利用CMOS電路經(jīng)過達林頓管驅(qū)動高靈敏度繼電器的電路,如右上圖所示。虛線框內(nèi)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(qū)動器和列驅(qū)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(qū)動器,而用BD682(或BD678)型PNP達林頓管作行驅(qū)動器,控制8×8LED矩陣板上相應(yīng)的行(或列)的像素發(fā)光。
應(yīng)注意的是,達林頓管由于內(nèi)部由多只管子及電阻組成,用萬用表測試時,be結(jié)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(jié)還反并聯(lián)一只輸入二極管,這時測出be結(jié)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(guān)!更加重要的是,要判斷兩個晶體管能否形成達林頓管關(guān)鍵要看電流,如果工作電流沖突,則不能構(gòu)成達林頓管結(jié)構(gòu)。也可以根據(jù)PNP或者NPN管的標志來判斷,其實本質(zhì)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(chǎn)的3DD和3DA型的和日產(chǎn)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(yīng)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(fù)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(guān)電路。在電子學(xué)電路設(shè)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(jié)構(gòu)
達林頓管又叫復(fù)合三極管,它采用復(fù)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。現(xiàn)以兩只三極管組合的達林頓管為例來說明這一特點。設(shè)每只三極管的電流放大系數(shù)為hFE1和hFE2則復(fù)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(dǎo)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(nèi)部均設(shè)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(guān)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(shè)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(guān)式穩(wěn)壓電路以及功率驅(qū)動電路中得到了較廣泛的應(yīng)用。
達林頓管的應(yīng)用
1、用于大功率開關(guān)電路、電機調(diào)速、逆變電路。
2、驅(qū)動小型繼電器
利用CMOS電路經(jīng)過達林頓管驅(qū)動高靈敏度繼電器的電路,如右上圖所示。虛線框內(nèi)是小功率NPN達林頓管FN020。
3、驅(qū)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(qū)動器和列驅(qū)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(qū)動器,而用BD682(或BD678)型PNP達林頓管作行驅(qū)動器,控制8×8LED矩陣板上相應(yīng)的行(或列)的像素發(fā)光。
應(yīng)注意的是,達林頓管由于內(nèi)部由多只管子及電阻組成,用萬用表測試時,be結(jié)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(jié)還反并聯(lián)一只輸入二極管,這時測出be結(jié)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(guān)!更加重要的是 要看看這兩只管構(gòu)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(jié)語
關(guān)于達林頓功率管工作原理以及達林頓管的結(jié)構(gòu)相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。
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達林頓對NPN晶體管的工作原理和優(yōu)缺點

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