Tranzystor bipolarny NPN może pracować jako klucz elektroniczny, czyli element włączający i wyłączający prąd obciążenia, np. cewki przekaźnika. W takim układzie najczęściej emiter jest połączony z masą, kolektor z jednym końcem obciążenia, a drugi koniec obciążenia z dodatnim napięciem zasilania.
Stan zatkania
Gdy na bazę tranzystora nie jest podane odpowiednie napięcie sterujące, prąd bazy nie płynie. Tranzystor jest wtedy w stanie zatkania i zachowuje się jak rozłączony przełącznik.
Skutki:
- prąd kolektora praktycznie nie płynie,
- cewka przekaźnika nie jest zasilana,
- napięcie na kolektorze względem masy może być równe napięciu zasilania, np. 24 V.
W pytaniach egzaminacyjnych pomiar napięcia kolektor-emiter równy napięciu zasilania zwykle oznacza, że tranzystor jest wyłączony.
Stan nasycenia
Po podaniu odpowiedniego napięcia na bazę przez rezystor ograniczający prąd, tranzystor przechodzi w stan nasycenia. Działa wtedy jak zamknięty przełącznik.
Skutki:
- przez cewkę przekaźnika płynie prąd,
- przekaźnik może przełączyć styki,
- napięcie kolektor-emiter jest małe, zwykle około 0,1–0,3 V.
Jak rozpoznać stan tranzystora po pomiarze?
Dla układu z tranzystorem NPN sterującym przekaźnikiem od strony masy:
- Uce ≈ 24 V → tranzystor zatkany, przekaźnik wyłączony,
- Uce ≈ 0 V → tranzystor nasycony, przekaźnik włączony.
To jedna z najważniejszych zasad diagnostyki prostych układów sterowania przekaźnikami.