ПЕРЕВОД

Розділ 2

силові

напівпровідникові

прилади

2.1. Введення [2, 10, 18]

Короткі відомості з історії розвитку та сучасному стану перетворювальної техніки

Перші перетворювачі електричної енергії з'явилися в 20-х роках минулого століття (XX століття). Силовими елементами цих перетворювачів служили потужні лампові тиратрони і ігнітрони. Ці перетворювачі мали значну вагу і габарити, мали складні і громіздкі системи охолодження, були вкрай ненадійні. Незважаючи на всі недоліки, вже тоді вони знайшли практичне застосування в міському та залізничному транспорті.

Істотний стрибок у розвитку перетворювальної техніки стався в шістдесятих роках, коли були створені перші некеровані (діоди) і керовані (тиристори) силові напівпровідникові елементи. Ці елементи дозволили створити силові напівпровідникові некеровані і керовані випрямлячі, які набули широкого поширення на залізничному транспорті, в електроприводах постійного струму і електротермії.

Третій, найбільш значний, етап у розвитку перетворювальної техніки настав з появою на ринку спочатку біполярних високовольтних транзисторів і повністю керованих (GNO) тиристорів, а потім біполярних транзисторів з ізольованою базою IGBT (Insuled Gate Bipolar Transistor) і потужних польових транзисторів МOSFET (Меtal Oxide Semicondactor Field Effect Transistor).

Основною особливістю цього етапу є, можна сказати, революційна зміна техніки перетворення енергії. Ця зміна базується на значному збільшенні швидкодії напівпровідникових перетворювачів, що в свою чергу дозволяє суттєво зменшити маси і габарити, підвищити ККД і надійність, реалізувати широтно-імпульсну модуляцію і мікропроцесорне управління.

Використання силових напівпровідникових перетворювачів в електроенергетиці, на транспорті, у металургії та інших галузях дає величезний економічний ефект. Наприклад, у США на сьогоднішній день перетворюється до 70% усієї виробленої енергії. Перетворювальна техніка - наука порівняно молода. Величезний теоретичний вклад в цю науку внесли радянські вчені. Вченими Москви, Ленінграда (Санкт-Петербурга), Києва, Мінська, Харкова, Новосибірська, Свердловська (Єкатеринбурга), Талліна, Ташкент, Алма-Ати та інших міст були створені наукові школи, багато дали розвитку перетворювальної техніки. Проте життя висуває все нові і нові завдання і рішення цих завдань викликає необхідність подальшого розвитку теорії і практики перетворювальної техніки. Безсумнівно, що в цій галузі очікуються нові відкриття, цікаві наукові і технічні розробки.

Основні завдання перетворювальної техніки Перетворювальна техніка, яка останні роки стала іменуватися силовою електронікою, є областю електротехніки, в якій вивчаються властивості напівпровідникових перетворювачів, побудованих на силових напівпровідникових приладах (діоди, тиристори, потужні транзистори). Напівпровідникові перетворювачі, побудовані на силових напівпровідникових приладах, служать для перетворення параметрів, що характеризують електричну енергію. До цих параметрів відносяться: □ тип і форма напруги і струму (наприклад, постійні, змінні, синусоїдальні, есинусоїдні періодичні, імпульсні і т. д.); □ величина (значення) напруги та струму (середнє для постійних, чинне і амплітудне для змінних); □ частота; □ число фаз. Блок-схема напівпровідникового перетворювача зображена на рис. 2.1 Напівпровідниковий перетворювач перетворює електричну енергію з параметрами u1,f1 в електричну енергію з параметрами u2,f1 при впливі сигналів управління. Крім силових напівпровідникових елементів до складу напівпровідникового перетворювача, як правило, входять і інші елементи. До них, у першу чергу, відносяться: Рис. 2.1. Блок-схема силового напівпровідникового перетворювача

□ реактивні елементи-конденсатори, котушки індуктивності, дроселі; □ електромагнітні перетворюючі елементи - силові трансформатори, вимірювальні трансформатори; □ система управління, яка в загальному випадку являє собою складний електронний пристрій, реалізоване або на елементах інтегральної мікросхемотехніки, або на мікроконтролері; □ система захисту і сигналізації аварійних режимів.

Необхідність перетворення електричної енергії виникає при управлінні електричними машинами, в системах зарядки акумуляторів, в електротермії, в системах регулювання освітленням в енергомережах та ін.

Силові напівпровідникові елементи Тип силових напівпровідникових елементів визначають тип напівпровідникового перетворювача, а параметри силового напівпровідникового елемента визначають його статичні та динамічні характеристики. Силові напівпровідникові елементи в перетворювачах, як правило, працюють у ключовому режимі. Цей режим роботи характеризується двома станами: • відкритий для діоди і тиристори, насичений для транзистора; • закритий. У першому стані силовий напівпровідниковий елемент має практично нульовий опір для протікання струму, у другому - практично нескінченне опір. Завдяки такому режиму роботи втрати в силовому напівпровідниковому елементі дуже малі порівняно з перетворюваної потужністю. Ці втрати складаються з втрат при протіканні прямого струму, коли силовий напівпровідниковий елемент відкритий або насичений, втрат при протіканні зворотного струму, коли силовий напівпровідниковий елемент закритий і втрат при перемиканні з одного стану в інший. Параметри, що приводяться в довідкових даних, визначають ці втрати. Класифікація силових напівпровідникових елементів представлена на рис. 2.2. В якості першого критерію класифікації вибрати тип елемента. За цим критерієм всі силові напівпровідникові елементи розділені на діоди, тиристори і транзистори. В якості другого критерію класифікації вибрані фізичні властивості елемента. Рис. 2.2. Класифікація силових напівпровідникових елементів

2.2. Силові напівпровідникові діоди [3, 10, 13, 18] Напівпровідниковим діодом називають прилад, що має два електроди і містить один (або кілька) р-n переходів. Силові напівпровідникові діоди можна розділити на дві групи: випрямні швидкодіючі. Випрямні діоди призначені для випрямлення змінного струму. Швидкодіючі діоди в схемах напівпровідникових перетворювачів служать в якості зворотних діодів. Вони створюють шляхи протікання струму навантаження при запиранні транзисторів.

Випрямні діоди Конструктивно випрямні діоди поділяються на площинні і точкові, а по технології виготовлення на сплавні, дифузійні та епітаксіальні. Площинні діоди, завдяки великій площі р-n переходу, використовуються для випрямлення великих струмів. Точкові діоди мають малу площу переходу і призначені для випрямлення малих струмів. Ці діоди застосовуються в основному для побудови випрямлячів в промислових мережах змінного струму частоти 50-60 Гц. Електрод діода, підключений до області Р, називають анодом, а електрод, підключений до області N, - катодом. Будова діода видно з рис. 2.3 а його зображення на принциповій схемі показано на рис. 2.3 б, а його вольт-амперна характеристика на рис. 2.3 в. Вольт-амперну характеристику діода у відкритому стані можна апроксимувати двома відрізками прямих (рис. 2.3 в), що дозволяє визначити необхідні параметри (U∞ - граничне напруга, - динамічний опір) для аналізу, розрахунку і моделювання. При прямій напрузі на діоді і струм через діод дорівнює нулю. Для діод апроксимується опором .Таким чином, модель діода у відкритому стані описується лінійним рівнянням. Рис. 2.3 Структура, графічне зображення ,вольт-амперна характеристика діода UD=UDO+rdID. (2.1)

У закритому стані опір діода приймається нескінченним, а струм через діод рівним нулю. Силові діоди зазвичай характеризуються набором статичних, гранично допустимих і динамічних параметрів. До статичних параметрів діода належать розглянуті вище граничнf напруга і динамічний опір, а також: □ падіння напруги Unp на діоді при деякому значенні прямого струму; □ зворотний струм Iобр при деякому значенні зворотної напруги; □ середнє значення прямого струму Iпр.ср.

В якості гранично допустимих параметрів в паспортних даних на діоди наводяться такі: □ максимальний прямий струм Inp.max; □ максимально зворотна напруга Uобр.max; □ імпульсна зворотна напруга Uobp.u ; □ прямий імпульсний струм Inp.имп, при обумовленій тривалості імпульсу.

До динамічних параметрів діода відносяться його часові й частотні характеристики: □ час відновлення tвост зворотної напруги; □ час наростання прямого tнар струму; □ гранична частота без зниження режимів діода fmax.

Динамічні параметри визначаються при перемиканні діода. Графіки такого переключення наведені на рис. 2.4 а. Схема випробування, наведена на рис. 2.4 б, являє собою однополуперіодний випрямляч, працюючий на резисторному навантаженні RH і живиться від джерела напруги прямокутної форми. Напруга на вході схеми в момент часу t=0 стрибком набуває позитивне значення Um. Із-за інерційності дифузійного процесу струм на діоді з'являється не миттєво, а наростає протягом часу tнар. Спільно з наростанням струму в діоді знижується напруга на діоді, яке після tнар стає рівним Uпр. В момент часу в колі встановлюється стаціонарний режим, при якому струм діода i=IH≈Um/RH. Таке становище зберігається аж до моменту часу t2, коли полярність напруги живлення змінюється на протилежну. Однак заряди, накопичені на кордоні р-n переходу, деякий час підтримують діод у відкритому стані, але напрям струму в діоді змінюється на протилежне. По суті, відбувається розсмоктування зарядів на межі р-n переходу, тобто розряд еквівалентної ємності. Після інтервалу часу розсмоктування tрасс починається процес виключення діода, тобто процес відновлення його замикаючих властивостей.

До моменту часу t3 напруга на діоді стає рівним нулю і в подальшому набуває протилежне значення. Процес відновлення замикаючих властивостей діода триває до моменту часу t4, після чого діод виявляється замкненим. До цього часу струм у діоді стає рівним нулю, а напруга досягає значення-Um. Таким чином, час tвост можна відраховувати від переходу UD через нуль до досягнення струмом діода нульового значення ID=0. Розгляд процесів включення і виключення випрямного діода показує, що він не є ідеальним ключем і в певних умовах володіє провідністю в зворотному напрямку. Рис. 2.4. Динамічні процеси перемикання діода (а) і схема випробування (б) Слід зазначити, що при RH=0 (що відповідає роботі діода на ємнісне навантаження, або при включенні діода як зворотна) зворотний струм через діод в момент його замикання може у багато разів перевищувати струм навантаження в стаціонарному режимі. З розгляду графіків (рис. 2.4 а) слідує, що потужність втрат у діоді різко підвищується при його включенні і, особливо, при виключенні. Для зниження цих втрат і забезпечення надійної роботи діода застосовуються спеціальні схеми формування динамічних процесів - снабери (snubbers). Найпростішою схемою снабера є ланцюг, що складається з послідовно включених опору та конденсатора. Ця схема підключається паралельно анода і катода діоду (пунктир на рис. 2.4 б). Більш детально про схеми формування буде сказано при описі динамічних режимів роботи транзистора. При моделюванні випрямних діодних схем використовуються віртуальні блоки з бібліотеки Power System Blockset (рис. 1.9). Вікно налаштування параметрів діода зображено на рис. 2.5. У верхньому полі вікна (Resistance Ron) задається значення динамічного опору діода у відкритому стані в омах, а в третьому полі (Forward voltage) задається значення граничної напруги UDO, в вольтах. У двох останніх полях (Snubber resistance,Snubber capacitance) задаються параметри ланцюгів формування (демпфуючих ланцюгів). Рис. 2.5. Вікно налаштування параметрів діода

2.3. Тиристори [4, 10, 13, 18] Тиристор є елементом з чотиришаровою напівпровідникової структурою (рис. 2.6 а). У статичному режимі тиристор може перебувати в трьох станах: □ замкнений стан при негативній напрузі на аноді щодо катода; □ замкнений стан при позитивному напрузі на аноді щодо катода; □ відкритий стан.

Перехід з другого стану в третє називається включенням тиристора. Перехід з відкритого стану в замкнене називається вимкнення тиристора. Вольт-амперна характеристика тиристора наведена на рис. 2.6 в. При збільшенні струму керування знижується напруга включення. Таким чином, тиристор є приладом з керованою напругою включення. Після включення керуючий електрод втрачає керуючі властивості і, отже, з його допомогою вимкнути тиристор не можна. Тиристор може вимкнутися самостійно в тому випадку, коли анодний струм стане менше струму утримання. Зазвичай вважається, що струм утримання дорівнює нулю. Проте в деяких випадках, для точних розрахунків, його слід враховувати. Основні параметри тиристора Рис. 2.6. Структура (а), графічне зображення (б) і вольт-амперна характеристика (в) тиристора

у включеному стані повторюють параметри діода (U70 - порогова напруга, rт - динамічний опір у включеному стані (рис. 2.6в). До гранично допустимим параметрам тиристора відносяться: □ допустима зворотна напруга Uобр; □ допустимий прямий струм Іпр. До динамічних параметрів відносяться час включення tвкл і виключення tвыкл. Для належного включення тиристора необхідно, щоб параметри імпульсу струму управлення на початковій ділянці – його амплитуда Іу mах, тривалість і швидкість наростання - відповідали певним вимогам, які забезпечують бистрое і надійне включення тиристора. При включенні тиристора після подачі імпульсу струму на керуючий злектрод проходить деякий час, необхідний для включення тиристора. Криві миттєвих значень струмів і напруг в тиристорі при його включень на резистивне навантаження приведени на рис. 2.7. Процес наростання струму в тиристорі начинаетея через деякий час затримки tзад, яке залежить від амплітудиі імпульсу струму управління Iу max на початковій ділянці. Протягом часу затримки струм в тиристорі наростає до значення струму удержання Іуд. Цей струм зазвичай приймають рівним Іуд=0,1 Ін. При досить великому струмі управління час затримки досягає часткою мікросекунди (від 0,1 до 1...2 мкс). Потім відбувається наростання струму через прилад, який зазвичай називають часом наростання tнар. Після включення тиристора амплітуда імпульсу струму управління може бути значно зменшена. Процес вимкнення тиристора складається з трьох фаз (рис. 2.7): □ фаза наростання зворотного струму через тиристор (t1); □ фаза спаду зворотного струму до нуля (t2); □ фаза відновлення замикаючих властивостей тиристора (t3).

Тільки через час вимкнення tвыкл =t1+t2+t3 до тиристору можна повторно приладати пряму напруга. Втрати в тиристорі складаються з втрат при протіканні прямого струму, коммутаційних втрат і втрат в ланцюзі управління. Втрати при протіканні прямого струму розраховуються так само, як в діодах. Коммутаційні втрати і втрати в ланцюзі управління залежать від способа включення і виключення тиристора. Способи вимкнення тиристора (способи комутації) можна разоділити на два: □ комутація від мережі (природна); □ штучна комутація, яка, як правило, здійснюється від попередньо зарядженої ємності.

Рис. 2.7. Динамічні процеси перемикання теристорів Природна комутація має місце в керуючих випрамлячах, ведемих мережею інверторах і безпосередніх перетворювачах частоти, які описані нижче. Способи штучної комутації і схеми, що реалізують цю комутацію (комутуючі пристрої), достатньо різноманітні. На рис. 2.8, 2.9 приведені у спрощеному вигляді найбільш розповсюджені схеми комутуючих пристроїв. У схемах (рис. 2.8) процесу комутації обумовлюється утворенням коливального контуру після включення допоміжного тиристора Тк. Час tпв, що надається на відновлення силового тиристора Т в цьому випадку, дорівнює тривалості протікания струму через зустрічно ввімкнений діод Д. При цьому до тиристору прикладається

Рис.2.8. Схеми з «м’якою» комутацією невелика зворотня напруга рівна прямій падінню напруги на діоді. Розглянута комутація часто називаєтся «м'якою». У схемах (рис. 2.9) при включені допоміжного тиристора Тк до силового тиристора відразу прикладаєтся велика зворотня напруга рівна початковій напругі на конденсаторі. Тому силовий тиристор практично миттєво закривається, а час, що представлений до силового тиристора на відновлення, рівне продовженості дії негативної напруги на тиристорі. Розглянута комутація часто називається «жорсткою». Тиристори схильні до мимовільного включення при швидкий зміні напруги на аноді. Це явище отримало назву еффекта . Навіть при невеликій напругі на аноді тиристор може включиться при великій швидкості його зміни. Рис.2.9. Схеми з «жорсткою» комутацією Велике значення може також вивести тиристор з ладу. До такого ж результату може привести велика швидкість наростання струму при включень тиристора. Зменшити втрати при перемиканні і захистити тиристор від самовільного включення і виходу з ладу дозволяють ланцюга формування траєкторії (снабберьі). При моделюванні тиристорних схем використовуються віртуальні блоки з бібліотеки Power System Blockset (рис. 1.9). Вікно налаштування параметрів тиристора показано на рис. 2.10. В полях вікна вводяться параметри тиристора у включеному стані і параметри снабера аналогічно тому, як це здійснювалося для діода. Рис.2.10. Вікно налаштувань параметрів теристора

2.4. Повністю керовані GTO-тиристори [13, 18] Структура GТО-тиристора в областях анода і катода складається з великого числа технологічних елементів, що представляють окремі тиристори, включені паралельно, в результаті чого він набуває здатність вимикатись по керуючому електроду. Будова GТО-тиристора показано на рис. 2.11 а, його зображення на принциповій схемі на рис. 2.11 б. Рис. 2.11. Будова GТО-тиристора, його графічне зображення і вольт-амперна характеристика Вольт-амперна характеристика GТО-тиристора показана на рис. 2.11 в. Вона повторює характеристику звичайного тиристора. У включеному стані GТО-тиристор характеризується параметрами: □ Uто - граничне напруга; □ динамічним опором rт. Динамічні процесси при перемиканні GТО-тиристора передставлені на рис. 2.12. Процес включення складається з затримки включення протягом часу tзад і часу наростання tнар, протягом якого напруга на тиристорі зменшується до 0,1 від початкового значення. Сума цих часів становить час включення tвкл=tзад+tнар. Для забезпечення малого часу включення і малих втрат при включень струму керуючого електрода на початку повинен володіти значною швидкістю наростання .Для GТО-тиристорів характерний досить повільний процес вимкнення, що складається з двох стадій (рис. 2.12). На першій стадії струм тиристора спадає до 0,1÷0,2 від свого первісного значення. На другій стадії відбувається досить повільне зменшення струму. Час затягування процесу вимкнення (час «хвоста») зазвичай більше часу спаду і його необхідно враховувати. Негативний струм керуючого електрода, вимикающий тиристор, повинен мати значну швидкість наростання

Рис.2.12. Динамічні процеси при перемиканні GTO-теристора

і значну амплітуду. Для сучасних GТО-тиристорів ця амплітуда доходить до 30% від амплітуди струму анода. Для зниження динамічних втрат при перемикань і забезпечення надійної роботи в схемах з GТО-тиристорами використовуються снабберb, аналогічні розглянутим вище. Віртуальна модель GTO тиристора знаходиться в бібліотеці Power System Blockset(рис. 1.14). Вікно налаштування параметрів моделі показано на рис. 2.13. На відміну від діодів і звичайних тиристорів тут додано два поля для введення динамічних параметрів. У полі Current 10% fall time вводиться час спаду в секундах, а в полі Current tail time вводиться час затягування в секундах.

Рис.2.13. Вікно налаштувань параметрів GTO-тиристора

2.5. Біполярні транзистори [13, 14, 15, 16] Біполярним транзистором називаєтся напівпровідниковий прилад, що має два взаємодіючих між собою p-n-переходу. Технологія виготовлення біполярних транзисторів може бути різною - сплавлення, дифузія, епітаксія, - що в значній мірі визначає характеристики приладу. Залежно від послідовності чергування областей з різним типом провідності розрізняють n-р-n-транзистори і р-n-р - транзистори. Пристрій площинного n-р-n-транзистора наведено на рис. 2. 14 а, його умовне позначення - на рис. 2.14 б. Аналогічне представлення для p-n-p -транзистора приведеньї на рис. 2.14 в, г. Рис. 2.14. Пристрій (а, в) і графічне зображення (б, г) біполярних транзисторів

Середня частина розглядаючих структур називається базою, одна крайня область - колектором, а інша - змиттером. Розрізняють такі режими роботи транзистора: лінійний (підсилюючий), насичений і відсічення. У лінійному режимі работи транзистора емітерний перехід зміщений в прямому напрямку, а коллекторний - у зворотному. В режимі насичення обидва переходи зміщені в прямому напрямку, а у режимі відсічення - у зворотньому. Робота транзистора заснована на управлінь струмами електродів залежно від прикладених до його переходів напруг. У лінійному режимі, коли перехід база-еміттер відкритий завдяки прикладеній до нього напругі, через нього протікає струм базьі іб. Протікання струму бази призводить до інжекції зарядів з області колектора в область бази, причому струм колектора визначається як ік=Віб, де В - коефіцієнт передачі струму базі. Вхідна і виходна вольт-амперна характеристики транзистора показані на рис. 2.15 а , і рис. 2.15 б відповідно. Рис. 2.15. Вольт-амперні характеристики транзистора Зазначимо що деякі особливості характеристик транзистора в лінійній області. По-перше, прирощення струму колектора пропорційне зміни струму базьі. По-друге, струм колектора майже не залежить від напруги на колекторі. По-третє, напруга на базі не залежить від напруги на колекторі і слабо залежить від струму бази. З сказаного слідує, що у лінійному режимі транзистор для малих приростів струму можна замінити джерелом струму колектора, керуючого струмом бази. При цьому якщо знехтувати падінням напруги між базою і еміттером, то можна вважати цей перехід коротким замкнення. Для переходу з лінійного режиму в режим насичення необхідно збільшувати струм бази до тих пір, поки напруга на колекторі не понизится до такого значення, при якому відбудеться відмикання колекторного переходу. Умовою насичення транзистора є рівність нулю напруги Ukб = Ukэ - Uбэ = 0. При глибокому насиченні транзистора виконуєтся умова Uбо> 0. У будь-якому випадку при переході в режим насичения в базі протікає надлишковий струм, тобто струм бази перевищуэ значення, необхідне для отримання данного струму колектора при роботі транзистора в лінійному режимі. Виконання умови Uбэ = 0 зазвичай називають граничним режимом, оскільки він характеризує перехід транзистора з лінійного режиму в режим насичення. Глибину насичення транзистора характеризується коефіцієнтом насичення, який визначають як відношення струму бази Іб.нас транзистора в насиченому режимі до струму бази. Іб.пр у граничному режимі. При глибокому насиченні транзистора в базі накопичується велика кількість неосновних носіїв, які затримують вимкнення транзистора. Оскільки в режимі насичення напруги між колектором і еміттером достатньо мале, то в цьому режимі транзистор можна замінити замкнутим ключем, на який падається невелика напруга. У довідкових данних на транзисторі зазвичай наводиться значення напруги на насиченому ключі. Іншим ключовим режимом біполярного транзистора є режим відсічки. Перевести транзистор у режим відсічки можна прикладенням між базою і еміттером зворотньої напруги. Граничим режимом в цьому випадку є виконання умови Uдэ = 0. У режимі відсічення транзистор можна замінити разімкнутим ключем. Таким чином, два ключових режими транзистора – насичення і відсічення - дозволяють використовувати транзистор, як замкнутий або розімкнений ключ. Транзисторні ключі знаходять широке застосування в різних електронних пристроях: вимірювальних підсилювачах для комутації сигналів, силових перетворювачах частоти та ін. У всіх цих застосуваннях транзистор поперемінно переводитея з режиму насичення в режим відсічення і назад. У зв'язку з цим дуже важливим є швидкість переключення такого ключа, яка зазвичай характеризуетея часом переключення або максимальною частотою комутації. Процес включення і виключення транзисторного ключа показані на (рис. 2.16). При включенні транзистора в його базу подається прямокутний імпульс струму з крутим фронтом. Струм колектора досягає встановленого значення не відразу після подачі струму в базу. Відбувається деякий час затримки tзад, через яке появляетея струм у колекторі. Потім струм у колекторі плавно наростає і після часу tнар досягає встановленого значення. При вимкненні транзистора на його базу подаєтея зворотня напруга, в результаті чого струм бази змінює свій напрямок і станє рівним Іб.вікл. Поки відбувається розсмоктування неоснових носіїв Рис. 2.16. Динамічні процеси при перемикані біполярного транзистора заряду в базі, цей струм не змінює свого значення. Час, протягом якого струм бази зберігається постійним, називаєтся часом розсмоктування (tрасс). Після закінчення процесу розсосування відбувається спад струму бази, який триває протягом часу tсп. Таким чином, час виключення транзистора рівна tвыкл=tрасс+tсп. Слід особливо відзначити, що при вимкненны транзистора, незважаючи на зміну струму бази, транзистор протягом часу tрасс залишається включеними і коллекторний струм не змінює свого значення. Спад струму колектора иачинается одночасно зі спадом струму бази і закінчуються вони практично одночасно. Час розсмоктування сильно залежить від ступеня насичення транзистора перед його вимкненням. Мінімальний час виключення получиться при граничному режимі насичення. Для прискорення процесу розсмоктування в базу пропускають зворотній струм, який залежить від зворотньої напруги на базі. Однак прикладати до бази велику зворотну напругу не можна, оскільки може статися пробій переходу база-еміттер. Максимально зворотня напруга на базі зазвичай не перевищує 5...7 В. У довідкових данних зазвичай приводять час включення, спаду і розсмоктування. Для найбільш швидких транзисторів час розсмоктування має значення 0,1...0,5 мкс, однак для багатьох силових транзисторів воно досягає 10 мкс. Для зменшення динамічних втрат при перемикань і забезпечення надійної работи транзистора паралельно йому підключаються ланцюга формування траєкторії (снаббери).