- •Электрический ключ
- •1.1. Электрический ключ
- •1.2. Электронный ключ выполненный на биполярном транзисторе
- •1.2.1. Режим насыщения
- •1.2.2. Режим запирания
- •1.3. Динамические режимы работы электронного ключа. Длительности фронта, рассасывания и среза.
- •1.4. Оптимальная форма базового тока
- •1.5. Цепь формирования квазиоптимальной формы базового тока
- •1.6. Электронный ключ на основе полевого транзистора
- •1.6.1. Включение и выключение ключа
- •1.6.2. Особенности коммутации высоковольтных ключей на мдп транзисторе Эффект Миллера
- •1.7. Ненасыщенные ключи
- •1.7.1. Ненасыщенный ключ с вспомогательным источником э.Д.С.
- •1.7.2. Ненасыщенный ключ с шунтирующим диодом
- •1.8. Силовые электронные ключи на основе составных биполярных транзисторов
- •1.8.1. Схема Дарлингтона
- •1.8.2. Вторая схема электронного ключа на базе транзистора
- •1.9 Силовые электронные ключи на основе igbt-транзисторов
- •Паразитные емкости и их влияние.
1.2.2. Режим запирания
В этом режиме транзистор не проводит ток и говорят что транзистор «закрыт». Соответствует положению «выкл.» электрического ключа. Режим запирания подразделяется на режимы активного и пассивного запирания и режим с «оборванной базой».
Режим активного запирания
К
Рис.1.7
Составим уравнение для входного контура, используя 2-й закон Кирхгофа. При обходе контура по часовой стрелке получим:
или с учетом замены получим: . После преобразований . Поскольку активное запирание транзистора обеспечивается при обратном напряжении на эмиттерном переходе Uбэ<0 было отрицательным, т.е. . Поэтому для его создания необходимо выполнение условия .
Режим с оборванной базой
Коммутатор Кт переводится в положение 3. Схема( рис1.4) принимает вид приведенный на рис 1.8. В режиме с оборванной базой Iко(б) проходит по цепи +Eпит – Rн – коллектор–база и далее по цепи база-эмитер –общий провод и, подобно всякому базовому току, усиливается в β раз, поскольку вызывает прямое смещение эмиттерного перехода. Поэтому ток коллектора Iко(э)=( β+1)Iко(б), а рабочая точка занимает положение 3 на ВАХ (рис.1.6).
Режим с оборванной базой в ряде случаев может привести к выходу транзистора из строя, что характерно для высоковольтных транзисторов. При высоких напряжениях (сотни вольт) происходит существенное повышение выделения тепла на транзисторе, т.к. мощность тепловыделения значительна. В следствие чего увеличивается тепловой ток Iко(б) и, соответственно
Iко(э)=( β+1)Iко(б). Это приводит к дальнейшему увеличению выделяемой мощность на транзисторе . Процесс лавинообразно нарастает и транзистор выходит из строя. Для надежной работы транзистора применяют режим пассивного запирания.
Режим пассивного запирания
К оммутатор Кт переводится в положение 2. При этом часть тока Iко(б), проходившая в случае с «оборванной базой» через эмиттерный переход, проходит на общий провод через резистор Rб . Поскольку ток через базу-эмиттер снижается, то снижается и ток коллектора Iк. В этом режиме рабочая точка находиться в положении 2 на ВАХ транзистора (рис. 1.6). Значение допустимой величины сопротивления, включаемого между базой и эмиттером транзистора, можно найти в справочной литературе.
а. б.
Рис 1.8