檢測達林頓管(DT)的方法
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圖1是由兩只NPN或PNP型晶體管構成達林頓管的基本電路。假定達林頓管由N只晶體管(TI-Tn)組成,每只晶體管的放大系數分別這hFE1、hFE2、hFEn。則總放大系數約等于各管放大系數的乘積:
hFE≈hFE1·hFE2……hFEn
因此,達林頓管具有很高的放大系數,值可以達到必千倍,甚至幾十萬倍。利用它不僅能構成高增益放大器,還能提高驅動能力,獲得大電流輸出,構成達林頓功率開關管。在光電耦合器中,也有用達林頓管作為接收管的。達林頓管產品大致分成兩類,一類是普通型,內部無保護電路,另一類則帶有保護電路。下面分別介紹使用萬用表檢測這兩類達林頓管的方法。
1.普通型達林頓管的檢測方法
因為達林頓管的E-B電極之間包含多個發射結,所以必須選擇萬用表R×10k檔進行檢測,該檔可提供較高的測試電壓。檢測內容包括:①識別電極;②區分NPN型、PNP型;③檢查放大能力。下面通過一個實例來闡述測試方法。
被測管為美國Motoro1a公司生產的MPSA6266型達林頓管,它屬于中功率、低噪聲硅達林頓管,外形如圖2所示。主要電參數為:hFE=5000-200000,PCM=600mW,噪聲系數NF<2dB。采用塑料封裝形式。
為敘述方便,現分別為三只腳管編上序號①、②、③(參見圖2)。選擇500型萬用表R×10k檔。由附錄四中查出該檔電壓比例系數K′=0.18V/格,采用讀取電壓法時的計算公式為V=0.18n′(V);電壓比例系數K=1.8μA/格,讀取電流法計算公式是I=1.8n(μA)。全部測量數據整理成表1。表是帶括弧量為測試結論。
分析表1可以判定②為基極,并且被測管屬于PNP型。下面進一步識別E、C電極,同時檢查管子的放大能力。首先將黑表筆接①,紅表筆接③,并用兩手分別捏住①、③兩腳,電阻值為450kΩ;當用舌舔基極時,可以觀察到表針向右側作大幅度偏轉,指于35kΩ處。然后交換兩支表筆的位置,再用舌舔基極時,發現表針不動。由此判定:①為發射極,③為集電極,并且此管的放大能力很強。穿透電流ICEO=9μA。
注意事項:不宜用R×1k檔檢查達林頓管的放大能力。因該檔電池電壓僅1.5V,很難使管子進入放大區工作。測量時不得用手摸住管殼。
2.改進型達林頓管
普通型達林頓管仍有不足之處。由于其電流增益很高,當溫度升高時,前級晶體管的發射結漏電流①將被逐級放大。又因為此電流具有正溫度系數,所以器件的熱穩定性較差。當環境溫度升高、漏電嚴重時,有可能導致管子誤導通現象發生。
改進型達林頓管增加子保護功能,典型電路如圖3所示。(a)圖為NPN型,(b)圖為PNP型。這類管子在C-E極之間反向并聯一只過壓保護二極管D(亦稱續流二極管)。當負載(例如繼電器線圈)突然斷電時,可將反向電動勢泄放掉,防止內部晶體管被擊穿。此外,T1、T2的發射結上還分別并入電阻R1、R2。D、R1和R2全部集成于單片達林頓管之中。
R1、R2是泄放電阻,可以為漏電流提供泄放支路。圖T1的發射結漏電流較小,故R1的阻值可適當大些。由于的漏電流經過放大后加至T2的基極上,加之T2本身亦存在漏電流,使得T2發射結上的漏電流較大,因此應降低R2的阻值,以滿足R1>>R2的關系。設計時通常取R1為幾千歐,R2為幾十歐,二者相差兩個數量級。
還應指出,由于增加了電阻R1、R2,測出的C-E極間擊穿電壓(V(BR)CEO)已變成集電極-基極擊穿電壓值。
鑒于器件內部電路中包含D、R1、R2,所以在用萬用表檢測時必須注意以下事項,所免造成誤判斷:
第一:在B-C之間的PN結,應具有單向導電性,用讀取電壓法可測量VBC正向電壓值。
第二:在B-E之間有兩個PN結,而且并聯著電阻R1、R2。由萬用表R×10k檔提供正向電壓時,借助于讀取電壓法可測出VBE值,并且VBE>VBC;施以反向電壓時,發射結截止,測出的就是(R1 R2)電阻之和,大約為幾千歐,且阻值恒定,不隨電阻檔而改變。
第三:在E-C極間并有保護二極管D,因此當E-C間加反向電壓時,二極管應導通,采用讀取電壓法可測其正向壓降VF值。
檢測放大能力的方法與前面介紹的相同,不再贅述。
注意事項:
某些改進行達林頓管還在R1、R2各并聯一只二極管D2、D3,當B-E之間加反向電壓時,測出的就不是(R1 R2)電阻之和,而是兩只二極管的正向壓降之和(VF2 VF3)。

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