, потужність, що виділяється в транзисторі в змозі відсічення, дуже мала. Якщо на базу поданий струм, який забезпечує насичення, то падіння напруги U кн на транзисторі мало. Тому навіть при істотному струмі I кн втрати в точці насичення невеликі. І ті й інші втрати істотно менше, ніж у точці Р в лінійному режимі. Отже, ключовий режим енергетично значно вигідніший, ніж лінійний.
У ключовому режимі всі транзистори у відкритому стані працюють на вертикальній частині вихідний ВАХ (мале падіння напруги), а в закритому - на нижній горизонтальній ВАХ (малий струм). Всі транзисторні ключі не допускають додатки зворотної напруги і, тому, як правило, шунтуються зворотними діодами.
Ділянки узагальнених статичних вихідних характеристик транзисторів, що використовуються в ключовому режимі (з урахуванням шунтуючих зворотних діодів), наведені на рисунок 2.23 р - е. На малюнку 2.23 ж наведені ті ж характеристики для ідеального транзисторного ключа.
При розрахунку вентильних перетворювачів на напруги 100 В і більше можна з достатньою точністю використовувати ВАХ по малюнку 2.23 ж. Для розрахунку статичних втрат в транзисторних ключах можна використовувати характеристики по малюнку 2.23 р - е і певні по них параметри. При такому розрахунку не враховуються комутаційні втрати, що виникають при перемиканнях ключа. Зазвичай вони не перевищують 1 +5, ... 2 5% від статичних втрат і будуть розглянуті далі.
У зв'язку зі зменшенням втрат у ключовому режимі зменшуються і тепловідвідні пристрої (радіатори), а отже, різко зменшуються габарити і маса пристроїв. Тому застосування ключового режиму - основний шлях поліпшення масогабаритних і енергетичних показників електронних пристроїв.
6.3 Основні статичні параметри транзисторів
Основні параметри біполярних транзисторів
По струму колектора:
- максимально допустимий струм колектора I к.тах при заданій температурі корпусу (досягає 200 А);
струм назад усунутого колекторного переходу (через замкнений транзистор) I К0.
По напрузі на колекторі:
- максимально допустима напруга колектор-емітер ікетах при струмі бази рівному нулю (досягає 1000 В);
напруга насичення колектор-емітер U ке.нас при заданому струмі колектора (1-2 В і більше);
I к.мах і U ке.мах не можуть досягати одночасно максимальних значень.
За потужністю: максимальна потужність розсіювання на колекторі Р к.мах при заданій температурі корпусу.
По управлінню:
- коефіцієнт передачі (підсилення) по струму в схемі з загальним емітером в (до сотень, у високовольтних це одиниці);
максимально допустиме зворотна напруга база-емітер U бе.мах;
гранична частота підсилення в схемі з загальним емітером? в, при якій коефіцієнт в зменшується в .
Теплові параметри:
- тепловий опір перехід-корпус (при застосуванні охолоджувача) R Т (П-К);
тепловий опір перехід-навколишнє середовище (при відсутності охолоджувача) R Т (П-С);
максимально допустима температура переходу Т п.мах.
Тут R Т = ДТ/Р к; Дt - різниця температур між навколишнім середовищем або корпусом і переходом.
Основні параметри ПТІЗ і БТІЗ
Основні параметри ПТІЗ і БТІЗ практично однакові, тільки замість назв електродів стік і джерело вживаються терміни колектор і емітер.
По струму стоку:
- максимально допустимий струм стоку I с.мах при заданій температурі корпусу (досягає 100 А у ПТІЗ і 2000 А у БТІЗ);
струм стоку відсічення (через замкнений транзистор) I отс.
По напрузі на стоці:
максимально допустима напруга стік-витік U сі.мах при струмі бази рівному нулю (досягає 900 В у ПТІЗ і 4500 В у БТІЗ);
I с.мах і U сі.мах не можуть досягати одночасно максимальних значень.
За опору: опір стік-витік у відкритому стані при заданому струмі стоку і напрузі затвор-витік R сі (від десятків мОм до одиниць Ом).
За потужністю: максимальна потужність розсіювання на стоці Р с.мах при заданій температурі корпусу.
По управлінню:
крутизна передавальної характеристики S=??(dI/dU з) Uз=const;
максимально допустима напруга затвор-витік U зі.мах ...
