一、三极管
三极管是一种电流控制体器件,它的主要作用是把微弱信号放大,输入阻抗低,例如在基极 b 给一个很小的电流 Ib,在集电极 c 上得到一个比较大的电流 Ic。它是电流放大器件,但是在实际时候通常通过一个电阻将三极管的电流放大作用转变为电压放大作用,因此,只要电路参数设置合适,一般输出电压可以比输入电压高很多倍。它有三个工作状态:截止状态、放大状态、饱和状态。三极管一般是弱电中使用,而且出现在开关作用、电流放大作用,例如蜂鸣器驱动、数码管驱动、直流小风扇驱动等方面。

 

1)三极管驱动数码管


如果由于单片机 I/O 口驱动能力有限,可以加三极管扩大驱动电流

 

 

2)三极管驱动蜂鸣器

 

 

二、场效应管
场效应管是电压控制器件,它是继三极管之后的新一代放大元件,场效应晶体管可分为耗尽型效应晶体管和增强型效应晶体管,同时又有 N 沟道和 P 沟耗尽型之分。

 

 

场效应管一般用于开关作用,有开关用以及有功率用。特别是电机、开关电源等,应用场合一般都是出现在需要耐压高、耐电流大、频率特性高的时候。

 

 

三、IGBT
IGBT 是电压控制电流,可是说是集成块三极管和场效应管的优点的一种器件,它利用电压来控制 PN 结,在大电流应用比较广泛,因此比较适合强电开关,强电功率使用,例如变频器、逆变器、电力控制系统等,很多场合以 IGBT 作为逆变器件,工作电流 3000kVA 以上,频率达 25kHz 以上。如下图是直流电机驱动主电路

 

 

四、总结
1)三极管是电流控制器件、而场效应管和 IGBT 是电压驱动器件。三极管特点是能够将电流放大,场效应管特点是噪声小、功耗低、没有二次击穿现象等,IGBT 特点是高耐压、导通压降低、开关速度快等;


2)三者都可以作为电子开关用,三极管一般是小型开关、信号放大场合应用,如果对于信号源需要更多的电流时候可以采用三极管,否则就用场效应管,而 IGBT 更适合于大电流、大电压的电力系统,它是电力电子重要的大功率主流器件之一。