где 
- постоянная времени
транзистора; I’Б – базовый ток транзистора.
В момент времени t2 транзистор входит в режим насыщения, рост его коллекторного тока прекращается, а формирование переднего (положительного) фронта на этом заканчивается. Интервал времени t1-t2 называется временем нарастания тока tнр.
Ток коллектора насыщенного транзистора IК нас практически не зависит от параметров самого транзистора и базового тока и определяется только сопротивлением внешней цепи Rн: IК нас ≈ Uп/Rн. Степень насыщения транзистора характеризуется коэффициентом насыщения Kнас:
где IБнас – значение базового тока транзистора, обеспечивающее работу транзистора в области насыщения.
Выключение биполярного транзистора обычно производится
пропусканием через базу тока противоположной полярности I’’Б
(смотри рисунок 1.20,б). При изменении в момент времени t3 тока базы от значения I’Б до I’’Б заряд неосновных
носителей в области базы не может измениться мгновенно. На интервале времени t3-t4 происходит рассасывание избыточного заряда носителей, ток коллектора
при этом остается неизменным, т.е. происходит задержка в выключении транзистора
на время tрас. Этап
рассасывания заканчивается в момент времени t4, когда избыточный заряд в базе будет равен нулю. С этого момента
начинается спад коллекторного тока по экспоненциальному закону
В момент времени t5 формирование заднего (отрицательного) фронта импульса коллекторного тока заканчивается. Интервал времени t4-t5 называется временем спада тока tсп. Часто tзд и tнр объединяют в tвкл – время включения биполярного транзистора, а tрас и tсп в tвыкл – время выключения транзистора.
Длительность фронтов переключения биполярного транзистора можно уменьшить, увеличивая на время переключения ток базы I’Б или ток I’’Б, а также применяя транзисторы с более высокой граничной частотой коэффициента передачи тока. Длительность этапа рассасывания можно уменьшить, увеличивая запирающий ток I’’Б и уменьшая коэффициент насыщения Kнас.
Выключение транзистора можно осуществить и одним уменьшением I’Б до нуля (смотри рисунок 1.20,в). Однако в этом случае
время рассасывания и выключения транзистора существенно увеличивается, поэтому
подобный способ выключения применяется сравнительно редко.
Применение в схемах стабилизированных источников вторичного электропитания мощных высокочастотных транзисторов в режиме переключения позволило увеличить скорости коммутации токов, уменьшить длительность фронтов до единиц или долей микросекунды. В то же самое время эти транзисторы обладают сравнительно большой инерционностью из-за этапа рассасывания избыточного заряда неосновных носителей. Время рассасывания примерно на порядок больше длительности фронтов переключения. С увеличением частоты коммутации время рассасывания практически остаётся неизменным, а по отношению к периоду коммутации его длительность непрерывно возрастает. Инерционность транзисторов приводит к появлению в схемах больших коммутационных токов, плохому использованию транзисторов по току, ограничению частоты переключения. Влияние инерционности полупроводниковых приборов на работу источника питания может быть значительно ослаблено с помощью различных схемных решений, описанных в гл. 4 и 5.
Электрические параметры современных отечественных германиевых и кремниевых диодов, биполярных транзисторов, тиристоров и пр., их предельные эксплуатационные данные, вольт-амперные характеристики и зависимости параметров от режима работы и температуры окружающей среды, а также рекомендации по применению можно найти в [8, 9, 10]. Основные характеристики широко используемых типов конденсаторов и непроволочных резисторов приведены в [11, 12].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.