NPN和PNP型三极管及光电开关详解(摘)

开关三极管的工作原理：

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，即为三极管的截止状态饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并丐当基极的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再怎么变化，此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，即为三极管的导通状态。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。

PNP型三极管：

由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管,称为PNP型三极管。也可以描述成,电流从发射极E流入的三极管. PNP型三极管发射极电位最高,集电极电位最低,UBE<0.

NPN型三极管：

由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成的三极管,称为NPN型三极管. 也可以描述成,电流从发射极E流出的三极管.

两者的区别：

NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同，说得“丏业”一点，就是“极性”问题。 NPN 是用 B→E 的电流（IB）控制 C→E 的电流（IC），E极电位最低，丐正常放大时通常C极电位最高，

即 VC > VB > VE。 PNP 是用 E→B 的电流（IB）控制 E→C 的电流（IC），E极电位最高，丐正常放大时通常C极电位最低，

即 VC < VB < VE。

PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。NPN输出是低电平0，PNP输出的是高电平1。

接近开关：

接近开关有两线制和三线制之区别，三线制接近开关又分为NPN型和PNP型，它们的接线是不同的。请见下图所示：

三线制简单的讲就是信号输出分PNP型（24V输出）和NPN型（0V输出）。

首先说NPN：NPN接通时是低电平输出，即接通时黑色线输出低电平（通常为0V），下图即为NPN型接近开关原理图，中间电阻代表负载，此负载可以是金属感应物或继电器或PLC等，中间三个圆圈代表开关引出的三根线，其中棕线要接正，蓝线要接负，黑色为信号线。此为常开开关，当开关动作关闭时黑色和蓝色两线接通如下图2，这时黑色线输出电压与蓝线电压相同，自然就是负极给定电压（通常为0V）。

图1：NPN型接近开关电路图