晶体管作为开关时的工作原理
原理：
输入级和输出级都采用晶体管的逻辑电路，叫做晶体管－晶体管逻辑电路，书刊和实用中都简称为TTL电路，它属于半导体集成电路的一种，其中用得最普遍的是TTL与非门。TTL与非门是将若干个晶体管和电阻元件组成的电路系统集中制造在一块很小的硅片上，封装成一个独立的元件。
开关作用
控制大功率
现在的功率晶体管能控制数百千瓦的功率，使用功率晶体管作为开关有很多优点，主要是；
(1)容易关断，所需要的辅助元器件少，
(2)开关迅速，能在很高的频率下工作，
(3)可得到的器件耐压范围从100V到700V，应有尽有．
几年前，晶体管的开关能力还小于10kW。目前，它已能控制高达数百千瓦的功率。这主要归功于物理学家、技术人员和电路设计人员的共同努力，改进了功率晶体管的性能。如
(1)开关晶体管有效芯片面积的增加，
(2)技术上的简化，
(3)晶体管的复合——达林顿，
(4)用于大功率开关的基极驱动技术的进步。、
直接工作在整流380V市电上的晶体管功率开关
晶体管复合(达林顿)和并联都是有效地增加晶体管开关能力的方法。
在这样的大功率电路中，存在的主要问题是布线。很高的开关速度能在很短的连接线上产生相当高的干扰电压。
简单和优化的基极驱动造就的高性能
今日的基极驱动电路不仅驱动功率晶体管，还保护功率晶体管，称之为“非集中保护” (和集中保护对照)。集成驱动电路的功能包括：
(1)开通和关断功率开关；
(2)监控辅助电源电压；
(3)限制最大和最小脉冲宽度；
(4)热保护；
(5)监控开关的饱和压降。
三极管开关电路原理，
1、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。开关三极管处于截止状态的特征是发射结，集电结均处于反向偏置。
2、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，并且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。
开关三极管处于饱和导通状态的特征是发射结，集电结均处于正向偏置。而处于放大状态的三极管的特征是发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。这也是可以使用电压表测试发射结，集电结的电压值判定三极管工作状况的原理。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。
3、工作模式
三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是表示电流的方向。
扩展资料
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化。
且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
参考资料来源：搜狗百科-三极管开关
晶体管的开关作用如何发挥
一)控制大功率
现在的功率晶体管能控制数百千瓦的功率，使用功率晶体管作为开关有很多优点，主要是；
(1)容易关断，所需要的辅助元器件少，
(2)开关迅速，能在很高的频率下工作，
(3)可得到的器件耐压范围从100V到700V，应有尽有．
几年前，晶体管的开关能力还小于10kW。目前，它已能控制高达数百千瓦的功率。这主要归功于物理学家、技术人员和电路设计人员的共同努力，改进了功率晶体管的性能。如
(1)开关晶体管有效芯片面积的增加，
(2)技术上的简化，
(3)晶体管的复合——达林顿，
(4)用于大功率开关的基极驱动技术的进步。 、
(二)直接工作在整流380V市电上的晶体管功率开关
如图l所示，功率开关由三只晶体管复合而成，具有在700V的电压下开关200A电流的能力。在这个大功率达林顿开关中，两只50A、700V的晶体管并联并被第三只同样的晶体管驱动。
如果需要开关更大的负载电流，可使用更多的晶体管并联。图2示出了一个400A，700V大功率开关，共使用了六只功率晶体管。
晶体管复合(达林顿)和并联都是有效地增加晶体管开关能力的方法。
在这样的大功率电路中，存在的主要问题是布线。很高的开关速度能在很短的连接线上产生相当高的干扰电压。
(三)简单和优化的基极驱动造就的高性能
今日的基极驱动电路不仅驱动功率晶体管，还保护功率晶体管，称之为“非集中保护” (和集中保护对照)。集成驱动电路的功能包括：
(1)开通和关断功率开关；
(2)监控辅助电源电压；
(3)限制最大和最小脉冲宽度；
(4)热保护；
(5)监控开关的饱和压降。
用一个三极管做开关，原理
图5、简单开关三极管电路图 图6、改良三极管开关电路-达林顿电路图
简单三极管开关：电路如图5，电阻RC是LED限流用电阻，以防止电压过高烧坏LED（发光二极管），将输入信号 VIN 从0 调到最大 (等分为约20 个间隔)，观察并记录对的 VOUT 以及LED 的亮度。当三极管开关为断路时，VOUT =VCC =12 V，LED 不亮。当三极管开关通路时，VOUT = 0.2V ，LED 会亮。改良三极管开关：因为三极管由截止区过度到饱和区需经过线性区，开关的效果不会有明确的界线。为使三极管开关的效果明确，可串接两三极管，电路如图六。同样将输入信号 VIN 从0 调到最大 (等分为约20 个间隔)，观察并记录对应的VOUT 以及LED 的亮度。 以上可以看出几乎任何一种型号三极管都可一做为电子开关来使用，如果条件允许也可用来控制加热设备。可见开关三极管只是一个笼统的概念，不过市面上也有少数的专用开关三极管出售。