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三极管是不是可以理解就是一个继电器?

2020-08-07 15:15阅读(63)

三极管是不是可以理解就是一个继电器?:题主所说应该是三极管开关,理解起来和继电器差不多,都是属于由小电流控制大电流,但性质不同,三极管属于半导体器件,

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题主所说应该是三极管开关,理解起来和继电器差不多,都是属于由小电流控制大电流,但性质不同,三极管属于半导体器件,工作于截止状态和饱和状态时相当于电路的通断,只能在直流中工作,属于电子开关。而继电器属于电气控制机械开关,可以在交直流中工作,应用场合比三极管要多的多,广泛应用于各种自动控制系统。

另外,三极管开关的工作频率可以很高,广泛应用于各种高速开关电路中,并且没有触点,也就没有机械磨损,但它可以承受的工作电压要比继电器低的多,当通过大电流时,三极管会发热严重,带负载能力很低。而继电器因为内部有触点,带负载能力要好的多,但开关速度慢,和开关三极管不是一个数量级的。

在电路中,由于三极管工作电流很小,所以一般都是按上图中那样应用,由三极管控制继电器线圈的通断,再由继电器来控制各种交流负载。

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谢谢邀请,在回答这个问题之前我们要知道什么是三极管。三极管就是半导体三极管或双极型晶体管,晶体三极管,J型场效应管等的统称。
它是一种控制电流的半导体元件,它可以把微弱信号放大成几倍的电信号,也可以当作无触点开关使用
三极管的结构是在一块半导体基片上制作两个距离很近的PN结,两个PN结把整块
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,按照排列方式可分为PNP和NPN两种。按照材料又分为锗管和硅管。按照功能又分开关管,功率管等。按照功率又分小功率管,中功率管,大功率管。按照工作频率分为低频管,高频管,超频管。按照结构工艺分为合金管,平面管。按照安装分为插件三极管 贴片三极管。它们都有一个共同点就好比一个水龙头
只要在基极加一个信号那么在集电极和发射极就会有变化。就是通过小电流来控制大电流的,而且三极管最主要作用是电流放大和稳压,这一点是继电器所不能比的,继电器也是一种电气控制元件,是当输入量的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电气元件。所以我们说三极管可以看做有继电器功能,但它不是继电器。本人的观点就是这些,有不对的地方请指教

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三极管不是继电器,但是在用作开关功能时可以看作是继电器的功能,但是本质上与继电器存在很大的区别。下面和大家分析一下继电器和三极管的基本知识,以及他们之间所存在的区别。

1 三极管的基本参数

三极管是常用的半导体器件,主要由P型半导体和N型半导体构成,从半导体的构成上有可以分为NPN三极管和PNP三极管。主要有三个电极,分别为:基极b、发射极e和集电极c。三极管的半导体结构如下图所示。

三极管是电流型控制的器件,在基极加以微弱的电流就可以控制集电极上的较大电流,根据基极电流和集电极电流的关系,三极管具有三种工作状态,分别为:截止区,放大区和饱和区。三个工作区域如下图所示。

以NPN三极管为例,详述一下三极管的三个工作区域。如下:

三极管的截止区

当发射结反偏时,基极电流为零,流过集电极的电流也为零,集电极和发射极之间处于断路状态,此时三极管截止。

三极管的放大区

当发射结正偏,并且集电极反偏,基极电流的改变会引起集电极电流的较大变化,呈现一定的线性关系,此时电流满足β=ΔIc/ΔIb的关系,称三极管处于放大区域。

三极管的饱和区

发射结正偏,流过基极的电流增大到一定程度后,集电极的电流不会再随着基极电流的增大而增大,而是处于一定值附近,集电极和发射极之间的电压非常小,相当于短路状态,称之为三极管的饱和状态。

从上面的描述可以知道,三极管既可以起到小信号的放大作用,又可以起到开关作用

2 继电器的基本知识

继电器是依据电磁效应原理而制成的机械装置,主要有线圈、铁芯以及触点构成。当线圈两端加上合适的电压后,有电流流过线圈,会在铁芯上产生磁场使衔铁动作促使机械式触点发生动作,从而控制负载回路的通断。

继电器的线圈和触点没有电气连接,可以实现输入和输出的隔离,实现弱电控制强电的目的,在工控自动化行业应用广泛。在输出一侧,触点实现的就是控制回路的通断,这与三极管用作开关状态类似,但是三极管是单向的,继电器是双向的

继电器根据线圈的电压等级不同,可以分为DC3.3V,5V,12V,24V等,而输出端可以分为动断型、动合型以及一组转换型等。

3 三极管和继电器的区别分析

这两者的区别主要表现在结构构成、工作原理、使用方法上。

·工作原理不同。三极管是半导体器件,继电器是机械式器件。

·工作方式不同。三极管即可以起到放大作用,又可以用作开关作用;而继电器只起到通断作用。

·三极管用作开关时是具有方向的,而继电器在使用时触点是没有方向的。

4 总结

综上可知,三极管只有用作电子开关作用时,是与继电器类似的,但是三极管在用作开关时具有方向,NPN从集电极流向发射极,PNP从发射极流向集电极。而继电器是没有方向区分的。

以上就是这个问题的回答,感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号:玩转嵌入式。感谢大家。

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应"小秘书"邀请答题!

??【分享实践经验】

题主问三极管是不是可以理解为继电器原理?根据我爱好玩这些总结的经验,不同的三极管起着不同的作用,对于哪种三极管的工作原理这里我就不去抄书讲理论,凡有一点爱好的人都会到处找到讲解三极工作原理的文章。

我只向大家分享这些年来我是怎样充分利用旧机上的拆件三极管,把它各种工作效能都显示在分立件电路图中。这些都是我摸索实践安装成功使用后随手画下的草图,请往下看:

【下图是利用3DD15A三极振荡原理设计的12VDC日光灯图片】

【下图用9013三极管放大音乐集成块原理图】

【下图是3DD15A振荡原理组装的逆变器原理图】
【下图是各种小型直流和交流继电器】
【下图是几种规格的三极管组合的电源调压原理图】
【下图是三极管放大原理图】
【下图是利用手机闹钟信号控制电瓶车夜间定时充半价电的电原理图】
【下图是一个硅管一个锗管加一个二极管组成的可控硅原理】
【下图是电磁炉开关管用于分档调节照明的电路图】
【下图是三极管放大原理制作的对讲门铃通话原理图】
【下图是三极管放大作用话筒???防啸叫的原理图】
【下图是三极管放大原理组装的大功率音响放大图】
【下图1是三极管放大原理音响信号指示灯原理、图2是三极管振荡原理导通可控硅代替继电器工作使220V红灯眨眼警示原理图】
【下图是利用综合分立件自已研制的医院??病房用于:病人传呼护士的传呼电路图】


本人只是无线电爱好者,这都是自已设想试制成功后画下的草图,从这些图中可以看到三极管用于各种电路中不同的功能作用。放着也没用,发布出去,让那些还想玩但还没想好电路的爱好者有个参考作用。不是正规设计图,能看懂就行!爱好无线电只爱到这点毛知识,见谅!

谢谢您的阅读??!

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三极管和继电器是完全不同的器件。

三极管是电子元件,继电器是电气元件。

一、三极管与继电器都可以实现小电流控制大电流

继电器的主要作用是作为电气开关,用来实现小电流控制大电流的目的。

三极管也可以作为电子开关来使用,通过小电流快来控制大电流的通断。

二、三机关可作为电子开关,继电器是机械开关

开关三极管具有寿命长、安全可靠、没有机械磨损、体积小等特点。开关三极管可以用很小的电流,控制大电流的通断,有较广泛的应用。

而继电器有机械触点,因此也就有机械损耗,体积较大。

三、三极管开关速度快、继电器开关速度慢

开关三极管由于没有机械触点,所以其开关速度可以很快(微秒级),而继电器由于机械触点的存在,其开关速度(毫秒级)要明显低于三极管的开关速度。

四、开关功能只是三极管功能的一部分

三极管的开关功能只是其功能的一部分,三极管还具有电流放大和稳压的作用,这点继电器是不能够做到的。

五、继电器和接触器作用类似

继电器和接触器的作用非常相似, 但是接触器主要用来控制更大的电流的通断。

六、继电器的驱动电路通常用三极管实现

继电器线圈需要流过较大的电流(约50mA)才能使继电器吸合,一般的集成电路不能提供这样大的电流,因此必须进行扩流,即驱动。一般情况下都是采用三极管驱动继电器的。

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错,三极管不能简单的理解为是一个继电器,大部分人一直闹不懂三极管的原理,我这里可以给大家简单的通俗易懂的说一个道理,虽然不完全正确,但是能使不懂三极管原理图的人能够有个大致理解,那就是你大可以把它看成是一个水龙头 ,这个我们大家家里都有的东西,大家可能没注意到它与三极管的共性问题,三极管的基级可以理解是水龙头的开关,有水压的一端你可以把它看成是三极管所加的正极,另一面没出水的口就是负极啦,那么在我们用很小的力气去拧开个关的时候,就可以控制水在水龙头里那么大的压力与水流,随着你开关开开的大小,水流也会在水压范围内变化,这就是三极管基级的妙用,用狠很低的电压电流去指挥集电极与发射级之间电压与电流的变化,这就像你用很小的力就可以控制水龙头两段水压与水流的变化一样,如果说基级需要最基本的工作(硅管大约是0.7v锗管是0.4v左右)点才能工作的话,那么,在你开开关的时候,开始那个克服阀门压力与摩擦力的力,就是基级的初始电压,之后水龙头才能出水,也就是三极管的集电极与发射级才能有电流,当然这个比喻有一个缺点就是在我们拧水龙头的时候的力不是持续长水流才增长的,而三极管集发之间的电流是随着基级电压不断增长而增大,仅此而已,那么水流大小的变化是随着你开关变化的,这相当于集发两集电流的变化是随着基级变化一样,那么水流大小的变化远远超过你拧开关的变化,就相当于放大了你拧开关所用的力(你大可以把你用的力看成是一个小水流或水压),如果我们给三极管的基级加上一个载波信号,那么随着信号电压的不断变化,三极管集发之间的电流就会随着基级电压的变化而变化,这就是三极管的放大原理。随着开关不断的开大(相对于三极管基级电压增大)最后水龙头两端达到水压平衡与水流最大而饱和,如果此时你还不满足继续用力拧开关(相对于继续给基级加电压),当你用的力超过开关所能承受的范围的时候,后果很严重,不是开关损坏,就是水龙头崩盘喽,要么阀门杆与陀脱落后,砣片掉下堵死水龙头,相对于三极管断路,要么阀门杆把柄损坏而关闭不了阀门,相对于三极管击穿。这也相当于在基级上给出了基级所能承受的最大电压而损坏三极管,另一个就是三极管所能承受的电压是有限度的,就像水管一样,塑料管与铜管,铁管等所承受的水压不同一样道理。虽然我举这个例子不能完全说明三极管在各个电流路中的作用,但基本上就是这个原理。

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三极管和继电器是两个完全不同的电子器件,但在某些应用场合又有着相似的功能

利用三极管饱和导通和截止两种状态,可以设计一些开关功能的应用;继电器本身就可以物理性通断开关性器件

三极管可以控制灯泡的亮和灭

三极管只可以控制直流电工作的器件,并且功率有一定的限制。
比如三极管可以控制小型直流电机的转动,当然也可以通过继电器来控制直流电机。

但如果要控制电机的转速就只能用三极管了。

继电器可以用于直流器件也可以用于交流器件的通断控制

大功率的继电器可以去到几十安的电流,继电器本身又需要用到一个三极管来驱动控制

比如要控制烤箱的发热管工作,三极管就无能为力了,需要继电器参与了。

所以说三极管是三极管,继电器是继电器,是完全不同的两种电子元器件

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我们平时所说的三极管应该是指NPN或PNP型晶体三极管。它工作在开关状态时,可部分的取代继电器功能。三极管在用小电流去控制大电流通断方面,和继电器是相同的。但它有四点缺陷是无法克服的:

一是无法將控制电路和被控制电路实现完全隔离,二是晶体管存在零点几伏的饱合压降,这在大电流工作是不能被接受的,三是无法控制交流电的通断,四是耐压不高。

但晶体管也有继电器无法比拟的优势。比如体积小,开关速度快和功耗低、寿命长等,这些都是继电器望尘莫及的。我们平时用的CPU内部就需要大量继电器,如果都采用机械式的,那將是一个何等状观的?面啊(当然机械式的开关速度也是达不到的)。

应该说把晶体管理解成继电器是有前提条件的,它们有着各自不同的用武之地,谁也不能完全取代谁。有时它比继电器的功能要强大,有时却又无法和继电器相比。

当三极管工作在放大状态时,和继电器的功能则是风马牛不相及的。

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三极管在深度饱和状态下可以理解为继电器,它能干的继电器也一样能干,但在放大状态下不行,因为继电器的主触点只要吸合那么流过的电流大小只与电源和负载有关和输入无关,不能线行的控制能量

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关于“三极管是不是可以理解就是一个继电器”这个问题我想从以下几个方面来回答。

从三极管和继电器两者结构来看

继电器结构

我们来说说继电器它的结构,继电器主要有两大部分构成,一部分是“控制驱动部件”(电磁系统),另一部分是“执行部件”(触头系统)。这两部分从结构上是独立的是没有电气连接关系的。当继电器线圈通电时它的触头是没有电的。

继电器的线圈电压规格比较多,常见的有五种5V、12V、36V、110V、220V、380V。它的触头可以通过较高的电压和较大的电流。

三极管结构

三极管内部是有PN结构成的,内部有两个PN结。三极管通过基极B的较小电流来控制发射极E和集电极C较大的电流,根据内部PN结的排列不同可分为NPN和PNP两种,这两种其电流方向也是不一样的,对于PNP型来说电流是从发射极流入从集电极流出的;而对于NPN来说其电流是从集电极C流入从发射极E流出的。由此可知其导通时电流是有方向的,这种控制是一种无触点的控制其导通和截止的。

我们可以把三极管的控制作用当作一个水闸,其上方流下的水可以看作是集电极电流Ic,由水闸侧面流入的水我们称为基极电流Ib,当Ib有水流流过的时候就会冲击闸门,这时候闸门就会开启,这样水闸侧面的水流(相当于基极电流Ib)与水闸上方的水流(相当于集电极电流Ic)就会汇流到一起从出口(相当于发射极电流Ie)流出。

结论得出

因此从两者结构看继电器是通过机械触点的闭合与断开来进行对电路的控制;而三极管是通过PN结 的导通与截止来对电流的控制且对电流具有一定的“放大”作用。因此其控制原理是不同的;作为开关作用来讲继电器是机械触点而三极管是无触点的“电子开关”,从这一点来讲两者有一定的相似处;还有一点是三极管的三个极是相互依存的,只要有几个极损坏那么三极管就无法作为电子开关来使用,继电器的触点一般比较多,一对触点的损害不影响其它触点的使用;还有就是三极管是有电流方向的而继电器则没有。从这些方面讲继电器与三极管还是有本质区别的,两者不能相提并论。因此我们不能把继电器理解成三极管。

以上就是我对这个问题的理解,欢迎朋友们积极对这个话题的讨论,敬请关注电子及工控技术。