三极管是不是可以理解就是一个继电器?

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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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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。

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三极管和继电器是两个完全不相同的器件,三极管是电子电路中非常常用的元器件,功能很强大,在电路中应用非常广泛,比如驱动、扩流、信号放大、功率放大、电子开关、组合逻辑等。而继电器只是一个开关,可通过小电流控制大电流,其控制端和触点之间完全隔离。

三极管

三极管属于电流型控制元器件,小电流控制大电流,三极管有NPN和PNP两种类型,这两种类型的结构和电流方向不一样,NPN型三极管的电流方向为基极b流向发射极e,集电极c流向发射极e;而PNP型三极管电流方向为发射极e流向基极b,发射极e流向集电极c,其结构和示意图如下图所示。

三极管有三个工作区间:截止区、放大区和饱和区,其伏安曲线如下图所示。

截止区:发射结两端施加电压不够,发射结反偏,基极电流为零,集电极-发射极电流也为零,集电极和发射极之间内阻很大,相当于断路状态。

放大区:放大区发射结正偏,其电流放大关系满足公式Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,其中β为三极管的放大倍数,该区域属于三极管的线性区。

饱和区:当集电极的电流达到最大时,三极管处于饱和状态,也就是说基极电流继续增大时,集电极电流不再增大而达到稳定,集电极、发射极之间的内阻最小,此区间发射结正偏,集电结正偏。

实例:NPN三极管控制指示灯亮灭。假设该三极管β系数为50,最大集电极电流为500mA(饱和电流),基极-发射极压降为0.6V。基极输入电压为0V/5V,输入0V时,指示灯不亮,输入5V时,指示灯点亮。该三极管相当于电子开关,当指示灯点亮时一般使三极管处于饱和状态,Ic=βIb,Ic达到饱和时所需基极电流Ib=Ic/β=500mA/50=10mA,则限流电阻R1=(5V-0.6V)/Ib=(5V-0.6V)/10mA=430Ω。

继电器

继电器是由电磁铁、线圈、弹簧以及触点等组成,其工作原理是通过给线圈供电产生磁场将衔铁吸合,使常开触点与公共端接触。

继电器工作动态图:

总结:三极管和继电器是两种不同类型的元器件,三极管属于半导体元器件,而继电器属于电控制器件,有机械结构和电磁线圈组成,不过它们有一个共同的特点——都可以当做电子开关使用。它们各有各的特点,三极管当电子开关开关频率高,无动作次数限制,可靠性高,但是控制端与主回路之间不隔离;继电器原理简单,控制端和主回路之间完全隔离,但是开关动作较慢,电磁干扰大,有动作次数限制,一般机械动作10万次左右就会损坏。

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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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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。


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回答这个问题前先讲个故事,说是单位一个二把潮电工,去给同事小朱修摩托车,查出问题是启动继电器坏了,这个电工说,可以不要继电器,直接用把座启动开关控制12V启动摩托车。你别说,还真启动着了。同事骑上就去钓鱼了,回来时惨了,发动车时,车子冒出一股青烟,线烧断了。还用说,启动电流有五六十安培,能不烧线吗。小朱气得直骂娘,推了四五公里才找到了个修车铺。

那么,为什么必须用继电器呢?继电器就是用小电流控制大电流的器件(见图),就拿摩托车来说吧,按把座启动开关,接通继电器线圈,电流不过几百毫安,可是,继电器吸合端的电流却是几十安,汽车的话有几百安培。

这就是继电器,以小电流控制大电流的导通,导通电阻几乎为零。

而三极管就不一样了,三极管属于半导体器件,半导体顾名思义就是也能导电,但是,导电性能在导体和半导体之间。所有,它是有内阻的,不能取代继电器,它是个可以放大信号的器件。




夜雨惠聪


应"悟空小秘书"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🙏!


许科云



真心无敌9


三极管完全不等同于继电器,这是两回事,三极管可以对载波信号进行放大,由于正反向极间阻值不一样同时也对电流电压升降产生影响,这时改变电流方向就产生一个压降开关效应,但不能完全理解为电压降为零,计算机CPU正是利用这个开关效应来作为二进制0和1的计算机编程,比如开是1,关是0,但关的状态压降不能为0,为0电路就为停止状态无法继续工作,如果用继电器来作二进制运算CPU理论上可行,但是仅一台586计算机的体积按现在工艺能做得最小的继电器也需要N亿个,体积也得放在足球场上,由于是机械开合运算速度慢得很,可靠性极低没有运用价值,当然还有别的应用。继电器是作为一个开关在应用,它的工作点状态是对电流开和关,只有有电和没电两个状态,而三极管是开电压电流大些,关电压电流小些,电路根据这个特性在工作,如果关为电压电流为零就失去了三极管开关电源的作用,电路中加继电器一是用于自动控制,这类继电器承载电流负荷小,比如汽车的各类功能性自动控制继电器,二是大功率电流开关的中间继电器,由于电流功率很大专门设计匹配的开关体积大操作位置无法安装,比如汽车的启动电机继电器电压12伏,电流100安左右。


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