您對常用晶體管有疑問嗎？
多年來，DigiKey 的技術人員已經解答了成千上萬個關於電晶體的問題。其中一些問題特別突出，例如關於 2N3904、2N2222 和 2N3055 等電晶體的技術諮詢。本文旨在指導您識別並比較常用晶體管。本文內容對業餘愛好者、學生和實驗人員普遍適用。
什麼是通用電晶體？
晶體管已經存在很長時間了。就像挑選一雙好鞋一樣，設計師們自然而然地選擇了幾種具有理想特性的電晶體。這些電晶體可以被稱為通用元件，因為它們很常見，而且通常由多家製造商提供。它們在未來幾十年內不太可能被淘汰。
下圖展示了幾種通用電晶體之間的關係，並給出了提高功率的建議。
互補的 NPN 和 PNP 元件
對於列出的每個電晶體，都有一個與之互補的 PNP 元件。下表列出了每個晶體管及其部分參數：
| NPN | PNP | VCE Max | Ic (Max) | PD (Max) |
|---|---|---|---|---|
| 2N3904BU | 2N3906BU | 40 V | 0.2 A | 0.625 W |
| TIP41BG | TIP42BG | 80 V | 6 A | 62 W |
| BDX33C (達靈頓) | BDX34C (達靈頓) | 100 V | 10 A | 70 W |
| TIP35CG | TIP36CG | 100 V | 25 A | 125 W |
註：
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最大功耗指標假設電晶體連接到理想散熱器。但大多數設計無法達到理想狀態。因此，設計時應留有較大的安全裕度。例如，理想的 TIP41BG 額定功耗為 62W，而更實際的預期功耗為 5 至 20W，並配備中等至大型散熱器。
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所列電晶體的型號通常包含一個尾碼。一般來說，只要電晶體在其設計最大參數範圍內工作，該尾碼並不重要。但是，隨著晶體管性能要求的提高，必須格外注意。請務必查閱您所使用電晶體的規格書。例如，通用 TIP41 電晶體的最大 VCE 為 40V，而 TIP41BG 可承受 80V。
技術提示：務必仔細閱讀規格書，尤其是在更換電晶體時。有些設計在電壓和功耗方面對電晶體的使用較為保守，而有些設計則對電晶體的使用要求很高。對於第一種情況，選擇通用電晶體通常即可。但對於第二種情況，同樣需要使用通用電晶體，此時必須仔細閱讀規格書。
表面黏著晶體管替代方案
過去幾十年，元件設計領域逐漸從本文所述的通孔元件轉向表面黏著元件。這為業餘愛好者和學生提供了更多選擇。例如，2N3904 晶片有 SOT-23 封裝，例如 MMBT3904。這使得一些早期文章中提到的設計能夠小型化。
技術提示：以表面黏著電晶體取代原有的通孔元件時務必謹慎。仔細查看規格書可知，表面黏著元件的功耗是一項挑戰。
經典電晶體
談到通用電晶體，就不得不提久負盛名的 2N2222 和 2N3055。它們曾是許多常見項目的首選。您經常會在一些舊文章中看到這些經典元件的身影。2N2222 很容易辨認，因為它是一個小型金屬封裝的電晶體。同樣，尺寸更大的 2N3055 也很容易辨認。如今，由於前面提到的元件製造成本更低，這些標誌性的元件已經不再流行。
許多採用 2N2222 的舊設計可以修改為使用 2N3904。同樣，我們必須仔細研究電路的工作原理。大多數設計都能使晶體管在設計最大規格範圍內正常運作。然而，有些設計會將 2N2222 的性能發揮到極致。你會發現，金屬封裝的 2N2222 比 2N3904 能耗散更多的功率。此外，2N2222 電晶體的電流輸出能力幾乎是 2N3904 的四倍。PN2222ABU 是經典 2N2222 電晶體的替代品。至於 2N3055，前面提到的 TIP35CG 通常是一個不錯的替代品。唯一的要求是必須使用合適的散熱器和隔熱材料。
結論
截至本文撰寫之時，DigiKey 提供超過 10 萬種不同的電晶體零件編號。顯然，本文中提到的 NPN 和互補 PNP 電晶體並不能滿足您所有的設計需求。然而，它們可以作為可靠的起點 —— 絕對是您零件工具包中值得儲備的優質元件。
如果您對電晶體、替代或購買有任何疑問，歡迎您來到 DigiKey 技術論壇。期待在那裡見到您。
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