光电晶体管的工作原理,如何使用光电晶体管构建一个自动开关

光电晶体管是用于检测电子项目中光的非常有用的组件。您经常会在遥控接收器、脉搏血氧仪和线路跟踪机器人中找到它们。

在本指南中，您将了解什么是光电晶体管，如何使用光电晶体管，并通过一个简单的项目来构建自动开/关开关。

光电晶体管符号和封装

什么是光电晶体管？

光电晶体管是将光转化为电的元件。它是一种晶体管，只是它使用光而不是基极电流来打开和关闭。它的符号如下所示：

在普通 （BJT） 晶体管中，从基极到发射极的电流控制集电极和发射极之间的电流。在光电晶体管中，光控制集电极和发射极之间的电流。

下面您可以看到一个简单的威廉希尔官方网站 ，您可以使用它来将光转换为电压来测试光电晶体管：

将光转换为电压的简单威廉希尔官方网站

有两种不同类型的光电晶体管，NPN 和 PNP。NPN光电晶体管是最常见的，用于低功耗应用，如接近传感器或光学编码器。PNP光电晶体管不太常见，用于烟雾探测器或红外传感器等应用。

光电晶体管的工作原理

光电晶体管与普通晶体管一样具有基极、集电极和发射极，但它没有连接到基极的引脚，而是具有一个内部光电二极管，可将光转换为充当基极电流的电流。

测试光电晶体管的简单设置

以下是光电晶体管工作原理的总结：

当光照射到光电二极管上时，它会产生电子流进入晶体管的基极。这会打开晶体管，以便电流可以从集电极流向发射极。照射到光电二极管上的光越多，流入基极的电子就越多，电流就越强。

光电晶体管威廉希尔官方网站 ：制作自动灯开/关开关

现在您已经了解了光电晶体管的基本概念，您可以构建一个自动开关，在天黑时打开灯。由于流过光电晶体管的电流通常很少，因此使用另一个晶体管来打开灯。

这个项目是了解基本电子学的好方法，您可以轻松地对其进行扩展。例如，通过在这个威廉希尔官方网站 上添加一个继电器或更强大的晶体管，你可以控制一个更高的负载，比如一个电机，并将其扩展成一个跟随光的机器人！

您需要的材料：

光电晶体管

10 kΩ电阻（R1）

1 kΩ电阻（R2）

BC547 或其他 NPN 晶体管 （Q1）

发光二极管 （LED）

9V电池

它是如何工作的

完成所有连接后，光电晶体管应感应环境光水平并向 NPN 晶体管输出信号。如果环境光水平较低，NPN 晶体管将打开并允许电流流过 LED，从而打开
LED。如果环境光水平较高，NPN 晶体管将关闭，LED 将关闭。

该威廉希尔官方网站 背后的基本思想是光电晶体管感应落在其上的光量并相应地打开/关闭 LED。

光电晶体管与光电二极管和光敏电阻

与光电二极管和光敏电阻相比，光电晶体管的主要优点是它们对光的高灵敏度。因为它们有一个内置的晶体管来放大电流，所以它们可以检测到非常低的光水平。

它们的速度也非常快，响应时间仅为几纳秒，非常适合需要高速检测的应用。

光电晶体管（和光电二极管）可以比光敏电阻小得多，因此即使是手表或计算器等小型设备，也可以安装数百个光敏电阻。而且它们消耗的功率更少。
审核编辑：陈陈