При активной нагрузке силовых транзисторов широко используется простая модель переключения с линейным изменением тока и напряжения на интервалах переключения [1], что удовлетворительно отражает картину переключения. Однако чисто активной нагрузки при высоких скоростях переключения транзисторов не бывает из-за собственной емкости С транзистора (рис. 1, б) и индуктивности L подводящих проводов (рис. 1, а).
Тем не менее, интерес к аналитическим моделям переключения силовых транзисторов велик потому, что они качественно верно отражают процесс этого переключения и позволяют получить простые и достаточно точные количественные оценки.
В работах [2, 3] получены простые аналитические соотношения, позволяющие оценить динамические потери, сверхтоки и перенапряжения при переключении транзисторов с учетом собственных емкостей и индуктивностей соединительных проводов.
В настоящей статье ставится и решается задача проверки адекватности этих аналитических моделей и областей их применения
Для исследования работы транзистора на реактивную нагрузку предложены схемы, имитирующие коммутацию источника питания Е на выбранный тип нагрузки с помощью транзисторного ключа VT [2, 3]. Схемы представлены на рис. 1.
Основная идея исследования коммутационных процессов в транзисторных ключах, работающих на реактивную нагрузку, заключается в оценке и анализе динамических потерь в транзисторе, при работе на различные типы нагрузки, без учета собственных значений сопротивления ключа в открытом или закрытом состояниях и паразитных емкостей, влияющих на процессы включения и выключения транзистора. В работах [2, 3] представлены идеализированные диаграммы процессов переключения и выделяемой мощности транзисторного ключа без учета номинала элементов. Однако следует отметить, что некоторое изменение параметров реактивной нагрузки может изменить амплитуду или скорость изменения напряжения или тока в транзисторе, поэтому данное исследование проводится под определенные значения напряжения питания и параметров реактивной нагрузки. Параметры, используемые в схеме, представлены в табл. 1.