1、概述
达林顿管又称复合三极管。它是将两个三极管适当的连接在一起,以组成一个等效的新的三极管。这个新的三极管就是达林顿三极管。其放大倍数是两者放大倍数的chéng乘jī积。一般应用于功率放大器、稳压电源电路中。
2、达林顿管的电路连接
达林顿三极管通常由两个三极管组成,这两个三极管可以是同型号的,也可以是不同型号的;可以是相同功率,也可以是不同功率。无论怎样组合连接,最后所构成的达林顿三极管的放大倍数都是二者放大倍数乘积。
达林顿管电路连接一般有四种接法:即NPN+NPN、PNP+PNP、NPN+PNP、PNP+NPN。
它们连接如图所示。
图a、b所示同极性接法;图c、d所示异极性接法。在实示应用中,用得最普遍是前两种同极性接法。通常,图a接法达林顿三极管叫“NPN达林顿三极管”;而图b接法的达林顿三极管称为“PNP达林顿管”。
两个三极管复合成一个新的达林顿管后,他的三个电极仍然叫:
B→基极、 C→集电极、 E→发射极。
达林顿管有一个特点就是两个三极管中,前面三极管的功率一般比后面三极管的要小,前面三极管基极为达林顿管基极,后面三极管射极为达林顿管射极。所以达林顿管在电路中使用方法与单个普通三极管一样,只是放大倍数β是两个三极管放大倍数的乘积。
二、达林顿管的特点与用途
1、达林顿管的性能特点
(1)放大倍数大(可达数百、数千倍);
(2)驱动能力强;
(3)功率大;
(4)开关速度快;
(5)可做成功率放大模块;
(6)易于集成化。
2、达林顿管的主要用途
(1)多用于大负载驱动电路;
(2)多用于音频功率放大器电路;
(3)多用于中、大容量的开关电路;
(4)多用于自动控制电路。
三、达林顿管典型电路
1、电子开关电路
识别达林顿管电路只要把两个三极管看成是一个三极管即可。
2、放大电路
四、高速大电流达林顿管的设计
1、概述
还有一些场合,需要中、大功率,即高电压、大电流、开关速度快的继电器控制;其他执行电器连续动作的程序控制等。他们概要满足控制功率要求,更重要的是要满足开关速度要求。在这种情况下,使用一般普通的达林顿管满足不了要求,就需要对达林顿管进行设计。
2、高速大电流达林顿管设计
(1)基本要求
耐压高 如Uceo≥600V
工作电流大 如Ic=10A
开关速度快 如ts≤5us,tf≤1.8us
通常在控制工程中,“高耐压”、“大电流”和“高速”往往是矛盾的,对达林顿管设计也是如此。设计中正确协调至关重要。
(2)正确选用两个三极管
选三极管时应考虑到符合于基本技术要求几个参数:Ucbo、Uceo、Icm、fT等。由于达林顿管的功率提供主要依赖后级三极管,那么后级三极管的电流与功率参数要满足要求,并且应选用具有理想开关速度的开关管;而前级三极管也要具备足够宽余量的驱动电流、功率、开关速度和β值。
(3)采用加速二极管,以改善关断特性
达林顿管就是两个三极管接在一起,极性只认前面的三极管。具体接法如下,以两个相同极性的三极管为例,前面为三极管集电极跟后面三极管集电极相接,前面为三极管射极跟后面三极管基极相接,前面三极管功率一般比后面三极管小,前面三极管基极为达林顿管基极,后面三极管射极为达林顿管射极,用法跟三极管一样,放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。
达林顿管原理
达林顿管又称复合管。它将二只三极管适当的连接在一起,以组成一只等效的新的三极管。这等效于三极管的放大倍数是二者之积。在电子学电路设计中,达林顿接法常用于功率放大器和稳压电源中。
达林顿电路有四种接法:NPN+NPN,PNP+PNP,NPN+PNP,PNP+NPN.
前二种是同极性接法,后二种是异极性接法。NPN+NPN的同极性接法:B1为B,C1C2为C,E1B2接在一起,那么E2为E。这里也说一下异极性接法。以NPN+PNP为例。设前一三极管T1的三极为C1B1E1,后一三极管T2的三极为C2B2E2。达林顿管的接法应为:C1B2应接一起,E1C2应接一起。等效三极管CBE的管脚,C=E2,B=B1,E=E1(即C2)。等效三极管极性,与前一三极管相同。即为NPN型。
PNP+NPN的接法与此类同。
NPN PNP
同极型达林顿三极管
NPN PNP 等效一只三极管
异极型达林顿三极管
达林顿管的典型应用
1、用于大功率开关电路、电机调速、逆变电路。
2、驱动小型继电器
利用CMOS电路经过达林顿管驱动高灵敏度继电器的电路。
3、驱动LED智能显示屏
LED智能显示屏是由微型计算机控制,以LED矩阵板作显示的系统,可用来显示各种文字及图案。该系统中的行驱动器和列驱动器均可采用高β、高速低压降的达林顿管。图2是用BD683(或BD677)型中功率NPN达林顿管作为列驱动器,而用BD682(或BD678)型PNP达林顿管作行驱动器,控制8×8LED矩阵板上相应的行(或列)的像素发光。
应注意的是,达林顿管由于内部由多只管子及电阻组成,用万用表测试时,be结的正反向阻值与普通三极管不同。对于高速达林顿管,有些管子的前级be结还反并联一只输入二极管,这时测出be结正反向电阻阻值很接近;容易误判断为坏管,这个请注意
4、判断达林顿管等效为何种类型的三极管:
首先看看第一只管是什么类型的,第一只管是什么类型的,那么这只达林顿管就是什么类型的,与第二只无关!更加重要的是 要看看这两只管构成的达林顿管能不能正常工作,如果工作电流冲突,则直接否定这只管!
五、常用达林顿管的结构与参数
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