达林顿管

什么是达林顿管？

达林顿管（Darlington Transistor）是一种由两个晶体管（通常是NPN或PNP型双极型晶体管 BJT）复合而成的半导体器件。它将第一个晶体管的发射极直接连接到第二个晶体管的基极，从而实现更高的电流放大倍数。

其名称来源于 Sidney Darlington，他于1953年在贝尔实验室发明了这种结构。

NPN型和PNP型达林顿三极管

工作原理

• 在达林顿管中，第一个晶体管负责放大输入电流，输出至第二个晶体管的基极。

• 第二个晶体管进一步放大电流，使得整体电流放大倍数约等于 β1 × β2（两个管子的放大系数相乘）。

• 这样可以在极小的输入电流下驱动较大的负载电流。

公式：

Ic ≈ β1 × β2 × Ib

主要特点

• 高电流放大倍数：可达到几千倍。

• 输入阻抗高，驱动电流需求极小。

• 输出电流大，适合驱动继电器、电机等负载。

• 饱和压降高：通常在 0.7V+0.7V≈1.2V–1.5V，比单个三极管高。

• 开关速度慢：不适合高频应用。

达林顿管的类型

NPN型达林顿管

常用于低端开关控制（接地侧）。

PNP型达林顿管

常用于高端开关控制（电源侧）。

集成达林顿阵列（IC形式）

例如 ULN2003、ULN2803，是由多个达林顿管集成的阵列芯片，广泛用于单片机、PLC驱动继电器、步进电机等。

典型应用

• 继电器驱动

• 步进电机驱动

• 电磁阀、LED阵列控制

• 电源开关控制

• 音频功率放大电路（部分场景）

常见封装及型号

• 分立达林顿管：TIP120、TIP122、TIP142、BDW93、MJE800

• 集成达林顿阵列：ULN2003（7路）、ULN2803（8路）

• 封装形式：TO-220、TO-92、SOP、DIP

优缺点总结

优点：

• 输入电流极小，驱动能力强

• 适合低功率控制高功率的场景

• 电路简化（无需额外驱动电路）

缺点：

• 饱和压降较高，效率略低

• 开关速度慢，不适合高频电路

• 功耗和发热较大

达林顿管与单管对比