毕业设计-光控照明开关论文

陕西邮电职业技术学院毕业设计 第一章前言1.1课题研究的目的和意义研究的目的：通过这次的课题研究我们希望在它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，讲平时所学的只是运用到实验探索上，这对他高我们的动手能力，创新知识，及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次研究能够进一步地了解照明灯开关，而不是仅仅局限与课本知识以内。从小的突破点入手，掌握一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高，为现代教育科学尽一份力量！研究的意义：用光控开关代替学校、工厂、住在小区的开关，只有天气光线暗下来时，光敏电阻呈高阻状态，电灯点亮。光照强度不足以是光敏电阻启动时，灯不会亮，可以达到节能的目的。光控开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼灯场所，它具制作简易、工作可靠。降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流。总之，无论在日常生活中还是在工业、农业方面都离不开对周围环境进行照明系统度的使用。因此，研究自动照明系统具有非常重要的意义。1.2国内外概况我国光控时控开关市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励光控时控开关产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对光控时控开关市场的关注越来越密切，这使得光控时控开关市场越来越受到各方的关注。

宏观发展研究分析，从行业现状、产品市场、技术水平、产业链运行、产业政策、企业竞争、产品进出口、行业投资等角度对光控时控开关市场的发展进行细致研究。我们通过专家访谈定性分析和统计数据定量分析来揭示光控时控开关市场当前发展的规律、特点、存在问题，在此基础上提出相应的建议项目可行性研究是按照投资决策程序要求，在投资决策前对与项目有关的市场、资源、工程技术、经济和社会等方面的问题，所进行的全面分析论证和综合评价，是一种选择最佳投资项目或投资方案的科学方法。作为重大建设项目决策中必不可少的一个重要环节，进行可行性研究在国内外建设项目的前期管理中有着举足轻重的基础性作用，还是后期工业设计必须参考的重要依据。

《光控时控开关项目可行性研究报告》通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究，从技术、经济、工程等角度对项目进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行科学预测，为项目决策提供了公正的、可靠的、科学性的意见。1.3光控自动照明开关的简介光控开关能使白炽灯的亮灭跟随环境光线变化自动转换，在白天开关断开，即灯不亮；夜晚环境无光时闭合，即灯亮。第二章设计任务分析及论证2.1设计总体方案及方案论证按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：光电转换传感器光敏电阻、控制电路、被控制负载（如照明系统）。如图2-1被控制负载（如照明系统）三极管组成的控制电路被控制负载（如照明系统）三极管组成的控制电路光敏电阻光电转换光敏电阻的功能完成光电转换。三极管组成的控制电路把光敏电阻光电转换传来的电信号变为控制信号，最终能控制被控制负载（如照明系统）2.2元器件的选择2.2.1光电转换传感器a.光敏电阻简介光敏电阻英文名称：photoresistor定义：电阻值随照射光强度增加而下降的固体材料。光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。b.组成光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。c.作用光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。d.规格型号通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。一般光敏电阻器结构如右图所示。光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示光敏电阻常用硫化镉（CdS）制成。目前，它的分为环氧树脂封装和金属封装两款，同属于导线型（DIP型），环氧树脂封装光敏电阻按陶瓷基板直径分为￠3mm、￠4mm、￠5mm、￠7mm、￠11mm、￠12mm、￠20mm、￠25mm。例如:CdS光敏电阻￠3mmCdS光敏电阻￠3mm外观尺寸：基板:L3.3mm±0.2mm×W3.0mm±0.1mm×H1.8mm引线长:L36mm±0.2mm/引线直径：￠0.4mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD3526/LXD3537/LXD3548规格：光敏电阻￠4mm外观描述:基板:L4.1mm±0.2mm×W3.4mm±0.1mm×H1.8mm引线长:36mm±0.2mm/引线直径：￠0.4mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD4526/LXD4537/LXD4548规格：光敏电阻￠5mm外观描述:基板:L5.1mm±0.2mm×W4.3mm±0.2mm×H2.4mm引线长:L36mm±0.2mm/引线直径：￠0.5mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD5516/LXD5528/LXD5537/LXD5539/LXD5549/LXD5516DLXD5626D/LXD5637D/LXD5649D规格：光敏电阻￠7mm<右侧图片>外观描述:基板:L7.0mm±0.2mm×W5.9mm±0.1mm×H2.4mm引线长:L36mm±0.2mm/引线直径：￠0.5mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD7506/LXD7526/LXD7638/LXD7649规格：光敏电阻￠11mm系列外观描述:基板:L11mm±0.2mm×W9.0mm±0.2mm×H2.4mm引线长:L36mm±0.2mm/引线直径：￠0.6mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD11516/LXD11528/LXD11537/LXD11539/LXD11549/规格：光敏电阻￠12mm系列外观描述:基板:L12mm±0.3mm×W10.5mm±0.2mm×H2.5mm引线长:L36mm±0.2mm/引线直径：￠0.4mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD12516/LXD12528/LXD12537/LXD12539/LXD12549/规格：光敏电阻￠20mm系列外观描述:基板:L20mm±0.4mm×H2.5mm引线长:L25mm±2mm/引线直径：￠1.0mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD20516/LXD20528/LXD20537/LXD20539/LXD20549/规格：光敏电阻￠25mm系列<右侧图片>外观描述:基板:L25.5mm±1.5mm×W3.0mm±0.1m×H2.8mm引线长:L30mm±0.2mm/引线直径：￠1.0mm封装类型：属环氧树脂封装/直插型（DIP)常用型号：LXD25516/LXD25528/LXD25537/LXD25539/LXD25549/e.参数特性根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。光敏电阻的主要参数是：（1）光电流、亮电阻。光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。（2）暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。（3）灵敏度。灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。（4）光谱响应。光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。（5）光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下，该特性为非线性。（6）伏安特性曲线。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。（7）温度系数。光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。（8）额定功率。额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。f.工作原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。光敏电阻原理图g.应用光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。下面给出几个典型应用电路。光敏电阻调光电路图(1)是一种典型的光控调光电路，其工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。反之，若周围的光线变亮，则RG的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对灯光照度的控制。图(1)上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压，不能将其用电容滤波变成平滑直流电压，否则电路将无法正常工作。原因在于直流脉动电压既能给可控硅提供过零关断的基本条件，又可使电容C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控硅的同步移相触发。光敏电阻式光控开关以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式，如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等，下面给出几种典型电路。图(2)图(2)是一种简单的暗激发继电器开关电路。其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通，VT2的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。图(3)是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路。其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高，其输出激发VT导通，VT的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。图(3)h.优缺点优点内部的光电效应和电极无关（光电二极管才有关），即可以使用直流电源灵敏度和半导体材料、以及入射光的波长有关环氧树脂胶封装(Coatedwithepoxy)可靠性好(Goodreliability)体积小(Smallvolume)灵敏度高(Highsensitivity)反应速度快(Quickresponse)光谱特性好(Goodspectrumcharacteristic)缺点受温度影响较大响应速度不快，在ms到s之间，延迟时间受入射光的光照度影响（光电二极管无此缺点，光电二极管灵敏度比光敏电阻高）i.分类按半导体材料分：本征型光敏电阻、掺杂型光敏电阻。后者性能稳定，特性较好，故目前大都采用它。

二、根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：

1、紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用 于探测紫外线。

2、红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器， 广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红 外通信等国防、科学研究和工农业生产中。

3、可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、 硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户， 航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械 上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动 曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。2.2.1半导体三极管半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。a.结构简介三极管的基本结构是两个反向连结的PN结面，如图1所示，可有pnp和npn两种组合。三个接出来的端点依序称为发射极（emitter,E）、基极（base,B）和集电极（collector,C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出npn与pnp三极管的电路符号，发射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。pnp和npn三极管的结构及其示意图三极管的电特性和两个pn结面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”（forwardactive），在此区EB极间的pn结面维持在正向偏压，而BC极间的pn结面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。图2(a）为一pnp三极管在此偏压区的示意图。EB接面的空乏区由于正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的空穴会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区则会变宽，载体看到的位障变大，故本身是不导通的。图2(b）图2(b）画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情形下，空穴和电子的电位能的分布图。三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢？其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例，射极的空穴注入基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的空穴到达BC接面的耗尽区时，会被此区内的电场加速扫入集电极，空穴在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。基极外部仅需提供与注入空穴复合部分的电子流IBrec，与由基极注入射极的电子流InBE（这部分是三极管作用不需要的部分）。InBE在射极与与电洞复合，即InBE=IErec。pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地在图3(a)中看出。图3(a)射极注入基极的空穴流大小是由EB接面间的正向偏压大小来控制，和二极体的情形类似，在启动电压附近，微小的偏压变化，即可造成很大的注入电流变化。更精确的说，三极管是利用VEB（或VBE）的变化来控制IC，而且提供之IB远比IC小。npn三极管的操作原理和pnp三极管是一样的，只是偏压方向，电流方向均相反，电子和空穴的角色互易。pnp三极管是利用VEB控制由射极经基极，入射到集电极的空穴，而npn三极管则是利用VBE控制由射极经基极、入射到集电极的电子。三极管在数字电路中的用途其实就是开关，利用电信号使三极管在正向活性区（或饱和区）与截止区间切换，就开关而言，对应开与关的状态，就数字电路而言则代表0与1（或1与0）两个二进位数字。若三极管一直维持偏压在正向活性区，在发射极与基极间微小的电信号（可以是电压或电流）变化，会造成射极与集电极间电流相对上很大的变化，故可用作信号放大器。b.工作原理晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，（其中，N表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）。两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流子（电子）及基区的多数载流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流了。由于基区很薄，加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给，从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得：Ie=Ib+Ic，这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即：β1=Ic/Ib式中：β1--称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：β=△Ic/△Ib。式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。NPN三极管放大时管子内部的工作原理：1、发射区向基区发射电子（形成发射极电流）发射结施加正向电压且掺杂浓度高，所以发射区多数自由电子越过发射结扩散到基区，发射区的自由电子由直流电源补充，从而形成了发射极电流。（同时，基区的多数载流子也会扩散到发射区，成为发射极电流的一部分。由于基区很薄，且掺杂浓度较低，因此由基区多数空穴形成的电流可以忽略不计。）2、自由电子在基区和空穴复合，形成基区电流，并继续向集电区扩散自由电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流。也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合（基区中的空穴由直流电源补充），扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。3、集电区收集自由电子，形成集电极电流由于集电结加反向电压且面积很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。4三极管工作状态NPN型,当B与E之间电压Vbe>0.5V时,如果三个管脚电压关系是Vc>Vb>Ve,则会处於放大状态;如果是Vb>Vc>Ve则会处於饱和状态(相当於开关);如果此时Ve>Vc则仍会处於截止状态.PNP型,当B和E之间电压Veb>0.5V时,如果三个管脚电压关系是Ve>Vb>Vc,则会处於放大状态;如果是Ve>Vc>Vb则会处於饱和状态(相当於开关);如果此时Vc>Ve则仍会处於截止状态.注:三极管放大状态时,导通能力大小由基极电流Ib决定,因此三极管是电流控制型元件.编辑本段主要参数特征频率fT当f=fT时，三极管完全失去电流放大功能。如果工作频率大于fT，电路将不正常工作。工作电压/电流用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围。hFE电流放大倍数。VCEO集电极发射极反向击穿电压，表示临界饱和时的饱和电压。PCM最大允许耗散功率。c.封装形式指定该管的外观形状，如果其它参数都正确，封装不同将导致组件无法在电路板上实现。SOT-223封装示意图[1]TO-92封装示意图[2]d.分类晶体三极管的种类很多，分类方法也有多种。下面按用途、频率、功率、材料等进行分类。1）按材料和极性分有硅材料的NPN与PNP三极管，锗材料的NPN与PNP三极管。2）按用途分有高、中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、光电管、开关管、高反压管、达林顿管、带阻尼的三极管等。3）按功率分有小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管。4）按工作频率分有低频三极管、高频三极管和超高频三极管。5）按制作工艺分有平面型三极管、合金型三极管、扩散型三极管。6）按外形封装的不同可分为金属封装三极管、玻璃封装三极管、陶瓷封装三极管、塑料封装三极管等。e.判别目测法一、管型的判别一般，管型是NPN还是PNP应从管壳上标注的型号来辨别。依照部分标准，三极管型号的第二位（字母），A、C表示PNP管，B、D表示NPN管（A、B表示锗管（Ge)，C、D表示硅管（Si）），例如：3AX为PNP型低频小功率管（Ge)3BX为NPN型低频小功率管（Ge)3CG为PNP型高频小功率管（Si)3DG为NPN型高频小功率管（Si)3AD为PNP型低频大功率管（Ge)3DD为NPN型低频大功率管（Si)3CA为PNP型高频大功率管（Si)3DA为NPN型高频大功率三级管（Si)此外有国际流行的9011～9018系列高频小功率管，除9012和9015为PNP管外，其余均为NPN型管。二、管极的判别常用中小功率三极管有金属圆壳和塑料封装（半柱型）等外型。指针式万用表三极管内部有两个PN结，可用万用表电阻档分辨e、b、c三个极。在型号标注模糊的情况下，也可用此法判别管型。①基极的判别判别管极时应首先确认基极。对于NPN管，用黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极，若测得电阻都小，也就是测量指针的偏转角度大；而将黑、红两表笔对调，测得电阻均较大，也就是测量指针的偏转角度小，此时假定极就是基极。PNP管，情况正相反，测量时两个PN结都正偏（电阻均较小）的情况下，红表笔接基极。实际上，小功率管的基极一般排列在三个管脚的中间，可用上述方法，分别将黑、红表笔接基极，既可测定三极管的两个PN结是否完好（与二极管PN结的测量方法一样），又可确认管型。②集电极和发射极的判别确定基极后，假设余下管脚之一为集电极c，另一为发射极e，用手指分别捏住c极与b极（即用手指代替基极电阻Rb）。同时，将万用表两表笔分别与c、e接触，若被测管为NPN，则用黑表笔接触c极、用红表笔接e极（PNP管相反），观察指针偏转角度；然后再设另一管脚为c极，重复以上过程，比较两次测量指针的偏转角度大的一次表明IC大，管子处于放大状态，相应假设的c、e极正确。1.用指针式万用表检测[2]​首先选量程：R﹡100或R﹡1K档位；然后，测量PNP型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值，红表笔接基极，黑表笔接发射极，所测得阻值为发射极正向电阻值，若将黑表笔接集电极（红表笔不动），所测得阻值便是集电极的正向电阻值，正向电阻值愈小愈好。再次，测量PNP型半导体三极管的发射极和集电极的反向电阻值。将黑表笔接基极，红表笔分别接发射极与集电极，所测得阻值分别为发射极和集电极的反向电阻，反向电阻愈小愈好。倘若测试结果偏离甚远，就可以认为管子是坏的，如极间击穿，则正、反向电阻值均为零。若烧断，则均为无穷大。测量NPN型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值的方法和测量PNP型半导体三极管的方法相反。2.用数字式万用表检测利用数字万用表不仅能判定晶体管的电极、测量管子的共发射极电流放大系数HFE，还可以鉴别硅管与锗管。由于数字万用表电阻档的测试电流很小，所以不适用于检测晶体管，应使用二极管档或者HFE进行测试。将数字万用表拨至二极管档，红表笔固定任接某个引脚，用黑表笔依次接触另外两个引脚，如果两次显示值均小于1V或都显示溢出符号“OL”或“1”，若是PNP型三极管，则红表笔所接的引脚就是基极B。如果在两次测试中，一次显示值小于1V，另外一次显示溢出符号“OL”或“1”（视不同的数字万用表而定），则表明红表笔接的引脚不是基极B，此时应改换其他引脚重新测量，直到找出基极为止。用红表笔接基极，用黑表笔先后接触其他两个引脚，如果显示屏上的数值都显示为0.6-0.8V，则被测管属于硅NPN型中、小功率三极管；如果显示屏上的数值都显示为0.4-0.6V，则被测管属于硅NPN型大功率三极管。其中，显示数值较大的一次，黑表笔所接的电极为发射极。在上述测量过程中，如果显示屏上的数值都显示都小于0.4V，则被测管属于锗三极管。HFE是三极管的直流电流放大倍数。用数字万用表可以方便的测出三极管的HFE，将数字万用表置于HFE档，若被测管是NPN型管，则将管子的各个引脚插入NPN插孔相应的插座中，此时屏幕上就会显示出被测管的HFE值。f.简易判断用万用表测试三极管（1）将万用表打到蜂鸣档，红笔固定一个极用黑笔试其他两个极分别有几百几的读数时说明该红笔的是基极。反复试即可。（2）待基极测试出来后，用红笔接基极（B）万用表有读数则该三极管为NPN（3）待基极测试出来后，用黑笔接基极（B）万用表有读数则该三极管为PNP一般一块主板的数量只有几个。g.简易测量（1）用万用表电阻档测ICEO和β基极开路，万用表黑表笔接NPN管的集电极c、红表笔接发射极e(PNP管相反），此时c、e间电阻值大则表明ICEO小，电阻值小则表明ICEO大。用手指代替基极电阻Rb，用上法测c、e间电阻，若阻值比基极开路时小得多则表明β值大。（2）用万用表hFE档测β有的万用表有hFE档，按表上规定的极型插入三极管即可测得电流放大系数β，若β很小或为零，表明三极管己损坏，可用电阻档分别测两个PN结，确认是否有击穿或断路。h.三极管的作用晶体三极管，是最常用的基本元器件之一，晶体三极管的作用主要是电流放大，他是电子电路的核心元件，现在的大规模集成电路的基本组成部分也就是晶体三极管。三极管基本机构是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。三极管是一种控制元件，三极管的作用非常的大，可以说没有三极管的发明就没有现代信息社会的如此多样化，电子管是他的前身，但是电子管体积大耗电量巨大，现在已经被淘汰。三极管主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的电流放大作用。刚才说了电流放大是晶体三极管的作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。根据三极管的作用我们分析它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。三极管的作用还有电子开关，配合其它元件还可以构成振荡器，此外三极管还有稳压的作用。i.工作状态截止状态：当加在三极管发射结的电压小于pn结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。放大状态：当加在三极管发射结的电压大于pn结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于pn结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态j.三极管8550简介（1）8550三极管引脚图三极管示图[1]三极管8550是一种常用的普通三极管。它是一种低电压,大电流,小信号的PNP型硅三极管。8550三极管（TO-92封装）管脚图1、发射极2、基极3、集电极8550三极管种类及参数集电极-基极电压Vcbo：-40V工作温度：-55℃to+150℃和8050（NPN）相对（2）主要用途：1.开关应用2.射频放大8550三级管参数:类型:开关型;极性:PNP;材料:硅;最大集电极电流(A):0.5A;直流电增益:10to60;功耗