Раздел 4. Расчет и моделирование тепловых потерь мощности в силовых ключах
Литература: [4], с. 26-27, 47-48, 80; [6], глава 4.
Вопросы для самопроверки:
1. Как связана максимально допустимая мощность, рассеиваемая полупроводниковым прибором, с текущей температурой окружающей среды?
2. Как определяется мощность, рассеиваемая в диодном ключе, работающем на активную нагрузку?
3. Как определяется мощность, рассеиваемая в ключе на биполярном транзисторе, работающем на активную нагрузку?
4. Как определяется мощность, рассеиваемая в ключе на МДП-транзисторе, работающем на активную нагрузку?
5. Как определяется мощность, рассеиваемая в тиристоре, при его включении на активную нагрузку?
6. Как определяется мощность, рассеиваемая в тиристоре, при его включении на RC-нагрузку?
7. Как определяется мощность, рассеиваемая в тиристоре, при его включении на RL-нагрузку?
8. Назовите составляющие теплового сопротивления «переход – окружающая среда» при наличии и отсутствии радиатора.
9. Как на практике можно уменьшить тепловое сопротивление «корпус – радиатор»?
10. Как на практике можно уменьшить тепловое сопротивление «радиатор – окружающая среда»?
11. Назовите материалы, из которых предпочтительнее изготовлять радиатор. Какой из материалов наиболее распространен на практике?
12. Как изменяется тепловое сопротивление «радиатор – окружающая среда» с увеличением скорости воздушного потока в случае принудительного воздушного охлаждения?
13. Как изменяется тепловое сопротивление «переход – окружающая среда» с уменьшением длительности импульса при неизменном периоде следования импульсов?
Варианты контрольного задания
Каждый студент выполняет задачи в соответствии со своим вариантом (см. таблицу). Номер варианта обозначен последней цифрой номера зачетной книжки.
Номер варианта |
Номера задач |
|||
1 |
1 |
11 |
21 |
31 |
2 |
2 |
12 |
22 |
32 |
3 |
3 |
13 |
23 |
33 |
4 |
4 |
14 |
24 |
34 |
5 |
5 |
15 |
25 |
35 |
6 |
6 |
16 |
26 |
36 |
7 |
7 |
17 |
27 |
37 |
8 |
8 |
18 |
28 |
38 |
9 |
9 |
19 |
29 |
39 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
Контрольные задания
1. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 50 В до Ег2 = –50 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 20 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 10 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1 В, сопротивление утечки диода 100 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 10 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 20 В Сб = 10 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,6 В, p-n-переход считать плавным.
2. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 100 В до Ег2 = -50 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 10 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 10 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1 В, сопротивление утечки диода 100 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 15 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 100 В Сб = 10 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,6 В, p-n-переход считать плавным.
|
|
|
Рис. 1. Диодный ключ |
Рис. 2. Ключ на биполярном транзисторе |
Рис. 3. Ключ на МДП-транзисторе |
3. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 100 В до Ег2 = –100 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 10 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 20 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1,2 В, сопротивление утечки диода 200 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 20 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 50 В Сб = 12 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,7 В, p-n-переход считать плавным.
4. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 30 В до Ег2 = –30 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 5 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 15 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1,1 В, сопротивление утечки диода 200 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 10 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 100 В Сб = 8 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,6 В, p-n-переход считать плавным.
5. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 60 В до Ег2 = -60 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 10 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 15 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1,1 В, сопротивление утечки диода 150 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 5 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 10 В Сб = 20 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,7 В, p-n-переход считать плавным.
6. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 20 В до Ег2 = –20 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 25 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 5 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1,1 В, сопротивление утечки диода 400 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 6 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 50 В Сб = 7 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,6 В, p-n-переход считать резким.
7. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 40 В до Ег2 = –40 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 25 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 8 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1 В, сопротивление утечки диода 400 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 10 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 40 В Сб = 20 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,6 В, p-n-переход считать резким.
8. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 50 В до Ег2 = –30 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 20 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 10 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1,2 В, сопротивление утечки диода 300 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 20 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 50 В Сб = 15 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,6 В, p-n-переход считать резким.
9. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 100 В до Ег2 = -100 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 16 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 10 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1,4 В, сопротивление утечки диода 500 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 25 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 200 В Сб = 8 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,7 В, p-n-переход считать резким.
10. Определить мощность потерь в диоде, работающем в схеме на рис. 1, если он переключается из проводящего состояния в непроводящее (и наоборот) перепадом напряжений с Ег1 = 120 В до Ег2 = –80 В (и наоборот). Частота переключения диода f = 8 кГц, скважность импульсов напряжения eг Q = 2, сопротивление внешней цепи R = 20 Ом, падение напряжения на диоде в прямом направлении в импульсном режиме Uпр.и = 1,3 В, сопротивление утечки диода 400 кОм, время жизни носителей в базе диода эфф = 30 нс, значение барьерной емкости p-n-перехода диода при обратном напряжении 200 В Сб = 10 пФ. Контактная разность потенциалов p-n-перехода равна 0,7 В, p-n-переход считать резким.
11. Рассчитать мощность потерь в
транзисторе, работающем в ключевом
режиме в схеме на рис. 2.
Еп = 50 В,
Rн = 20 Ом,
= 20, отпирающее
напряжение Ег1 = 4 В,
запирающее напряжение Ег2 = –2 В,
Rг =
10 Ом, модуль коэффициента передачи
тока на частоте f1 = 1 МГц
барьерная емкость коллекторного перехода
при нулевом напряжении Ск = 2 нФ,
контактная разность потенциалов перехода
0,6 В, переход резкий.
Падение напряжения на насыщенном
транзисторе Uкэ.нас = 0,2 В,
входное напряжение в состоянии насыщения
Uбэ.нас = 0,9 В.
Временем задержки включения пренебречь.
Транзистор переключается с частотой
f = 10 кГц,
скважность управляющих импульсов eг
Q = 2.
12. Рассчитать мощность потерь в
транзисторе, работающем в ключевом
режиме в схеме на рис. 2.
Еп = 60 В,
Rн = 30 Ом,
= 20, отпирающее
напряжение Ег1 = 5 В,
запирающее напряжение Ег2 = –3 В,
Rг =
20 Ом, модуль коэффициента передачи
тока на частоте f1 = 1 МГц
барьерная емкость коллекторного перехода
при нулевом напряжении Ск = 2 нФ,
контактная разность потенциалов перехода
0,6 В, переход резкий.
Падение напряжения на насыщенном
транзисторе Uкэ.нас = 0,2 В,
входное напряжение в состоянии насыщения
Uбэ.нас = 0,9 В.
Временем задержки включения пренебречь.
Транзистор переключается с частотой
f = 2 кГц,
скважность управляющих импульсов eг
Q = 2.
13. Рассчитать мощность потерь в транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 2. Еп = 50 В, Rн = 25 Ом, = 25, отпирающее напряжение Ег1 = 2 В, запирающее напряжение Ег2 = –2 В, Rг = 10 Ом, модуль коэффициента передачи тока на частоте f1 = 2 МГц барьерная емкость коллекторного перехода при нулевом напряжении Ск = 2 нФ, контактная разность потенциалов перехода 0,6 В, переход резкий. Падение напряжения на насыщенном транзисторе Uкэ.нас = 0,2 В, входное напряжение в состоянии насыщения Uбэ.нас = 0,8 В. Временем задержки включения пренебречь. Транзистор переключается с частотой f = 5 кГц, скважность управляющих импульсов eг Q = 2.
14. Рассчитать мощность потерь в транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 2. Еп = 45 В, Rн = 30 Ом, = 30, отпирающее напряжение Ег1 = 3 В, запирающее напряжение Ег2 = –3 В, Rг = 15 Ом, модуль коэффициента передачи тока на частоте f1 = 2 МГц барьерная емкость коллекторного перехода при нулевом напряжении Ск = 2 нФ, контактная разность потенциалов перехода 0,7 В, переход резкий. Падение напряжения на насыщенном транзисторе Uкэ.нас = 0,2 В, входное напряжение в состоянии насыщения Uбэ.нас = 0,8 В. Временем задержки включения пренебречь. Транзистор переключается с частотой f = 1 кГц, скважность управляющих импульсов eг Q = 2.
15. Рассчитать мощность потерь в транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 2. Еп = 40 В, Rн = 50 Ом, = 25, отпирающее напряжение Ег1 = 2 В, запирающее напряжение Ег2 = –2 В, Rг = 25 Ом, модуль коэффициента передачи тока на частоте f1 = 3 МГц барьерная емкость коллекторного перехода при нулевом напряжении Ск = 1 нФ, контактная разность потенциалов перехода 0,65 В, переход резкий. Падение напряжения на насыщенном транзисторе Uкэ.нас = 0,7 В, входное напряжение в состоянии насыщения Uбэ.нас = 0,9 В. Временем задержки включения пренебречь. Транзистор переключается с частотой f = 20 кГц, скважность управляющих импульсов eг Q = 2.
16. Рассчитать мощность потерь в
транзисторе, работающем в ключевом
режиме в схеме на рис. 2.
Еп = 35 В,
Rн = 10 Ом,
= 70, отпирающее
напряжение Ег1 = 5 В,
запирающее напряжение Ег2 = –3 В,
Rг =
40 Ом, модуль коэффициента передачи
тока на частоте f1 = 2 МГц
барьерная емкость коллекторного перехода
при нулевом напряжении Ск = 500 пФ,
контактная разность потенциалов перехода
0,8 В, переход плавный.
Падение напряжения на насыщенном
транзисторе Uкэ.нас = 1 В,
входное напряжение в состоянии насыщения
Uбэ.нас = 1,2 В.
Временем задержки включения пренебречь.
Транзистор переключается с частотой
f = 10 кГц,
скважность управляющих импульсов eг
Q = 2.
17. Рассчитать мощность потерь в
транзисторе, работающем в ключевом
режиме в схеме на рис. 2.
Еп = 30 В,
Rн = 20 Ом,
= 50, отпирающее
напряжение Ег1 = 2 В,
запирающее напряжение Ег2 = –2 В,
Rг =
15 Ом, модуль коэффициента передачи
тока на частоте f1 = 10 МГц
барьерная емкость коллекторного перехода
при нулевом напряжении Ск = 300 пФ,
контактная разность потенциалов перехода
0,7 В, переход плавный.
Падение напряжения на насыщенном
транзисторе Uкэ.нас = 0,3 В,
входное напряжение в состоянии насыщения
Uбэ.нас = 0,9 В.
Временем задержки включения пренебречь.
Транзистор переключается с частотой
f = 25 кГц,
скважность управляющих импульсов eг
Q = 2.
18. Рассчитать мощность потерь в транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 2. Еп = 20 В, Rн = 10 Ом, = 35, отпирающее напряжение Ег1 = 4 В, запирающее напряжение Ег2 = –3 В, Rг = 20 Ом, модуль коэффициента передачи тока на частоте f1 = 5 МГц барьерная емкость коллекторного перехода при нулевом напряжении Ск = 1,5 нФ, контактная разность потенциалов перехода 0,7 В, переход плавный. Падение напряжения на насыщенном транзисторе Uкэ.нас = 0,4 В, входное напряжение в состоянии насыщения Uбэ.нас = 1,1 В. Временем задержки включения пренебречь. Транзистор переключается с частотой f = 4 кГц, скважность управляющих импульсов eг Q = 2.
19. Рассчитать мощность потерь в транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 2. Еп = 60 В, Rн = 10 Ом, = 40, отпирающее напряжение Ег1 = 5 В, запирающее напряжение Ег2 = –2 В, Rг = 15 Ом, модуль коэффициента передачи тока на частоте f1 = 10 МГц барьерная емкость коллекторного перехода при нулевом напряжении Ск = 2 нФ, контактная разность потенциалов перехода 0,6 В, переход плавный. Падение напряжения на насыщенном транзисторе Uкэ.нас = 0,8 В, входное напряжение в состоянии насыщения Uбэ.нас = 1,2 В. Временем задержки включения пренебречь. Транзистор переключается с частотой f = 40 кГц, скважность управляющих импульсов eг Q = 2.
20. Рассчитать мощность потерь в
транзисторе, работающем в ключевом
режиме в схеме на рис. 2.
Еп = 45 В,
Rн = 15 Ом,
= 50, отпирающее
напряжение Ег1 = 5 В,
запирающее напряжение Ег2 = –3 В,
Rг =
25 Ом, модуль коэффициента передачи
тока на частоте f1 = 2 МГц
барьерная емкость коллекторного перехода
при нулевом напряжении Ск = 600 пФ,
контактная разность потенциалов перехода
0,7 В, переход плавный.
Падение напряжения на насыщенном
транзисторе Uкэ.нас = 0,5 В,
входное напряжение в состоянии насыщения
Uбэ.нас = 1,1 В.
Временем задержки включения пренебречь.
Транзистор переключается с частотой
f = 8 кГц,
скважность управляющих импульсов eг
Q = 2.
21. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 5 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 15 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –15 В, Еп = 50 В, Rн = 10 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 10 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 0,1 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 2 В. Транзистор переключается с частотой f = 20 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
Рис. 4. Зависимости входной С11И, проходной С12И и выходной С22И емкостей МДП-транзистора от выходного напряжения (для задач 21– 25, 31–35)
22. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 10 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 12 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –12 В, Еп = 40 В, Rн = 5 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 8 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 0,2 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 3 В. Транзистор переключается с частотой f = 10 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
23. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 20 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 10 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –10 В, Еп = 30 В, Rн = 10 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 10 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 1 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 4 В. Транзистор переключается с частотой f = 50 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
24. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 10 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 15 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –15 В, Еп = 40 В, Rн = 10 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 12 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 0,5 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 3 В. Транзистор переключается с частотой f = 40 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
25. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 5 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 15 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –10 В, Еп = 30 В, Rн = 5 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 5 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 0,3 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 2 В. Транзистор переключается с частотой f = 25 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
26. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 5 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 25 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –25 В, Еп = 100 В, Rн = 200 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 0,5 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 2 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 5 В. Транзистор переключается с частотой f = 25 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
27. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 10 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 25 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –20 В, Еп = 90 В, Rн = 200 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 0,6 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 2,5 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 5 В. Транзистор переключается с частотой f = 5 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
Рис. 5. Зависимости входной С11И, проходной С12И и выходной С22И емкостей МДП-транзистора от выходного напряжения (для задач 26–30, 36–40)
28. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 15 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 20 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –20 В, Еп = 80 В, Rн = 150 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 0,7 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 2 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 6 В. Транзистор переключается с частотой f = 10 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
29. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 20 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 20 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –15 В, Еп = 70 В, Rн = 150 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 0,8 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 3 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 6 В. Транзистор переключается с частотой f = 40 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
30. Рассчитать мощность потерь в МДП-транзисторе, работающем в ключевом режиме в схеме на рис. 3. Rг = 25 Ом, амплитуда отпирающего напряжения Ег1 = 15 В, амплитуда запирающего напряжения Ег2 = –15 В, Еп = 60 В, Rн = 100 Ом, крутизна проходной вольт-амперной характеристики транзистора S = 1 А/В, внутреннее сопротивление транзистора в открытом состоянии rси.отк = 3 Ом, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 4 В. Транзистор переключается с частотой f = 20 кГц, скважность следования управляющих импульсов eг Q = 2. Зависимости внутренних емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
31. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 20 нс. Еп = 80 В, Rг = 5 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 2 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 2 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
32. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 10 нс. Еп = 60 В, Rг = 10 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 1 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 3 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
33. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 5 нс. Еп = 40 В, Rг = 25 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 0,5 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 4 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
34. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 10 нс. Еп = 40 В, Rг = 1 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 0,1 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 2 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
35. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 15 нс. Еп = 60 В, Rг = 15 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 0,2 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 3 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 4.
36. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 100 нс. Еп = 160 В, Rг = 20 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 2 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 6 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
37. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 20 нс. Еп = 120 В, Rг = 10 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 2 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 5 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
38. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 10 нс. Еп = 100 В, Rг = 15 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 1 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 6 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
39. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 5 нс. Еп = 80 В, Rг = 5 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 1 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 5 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.
40. Определить, откроется ли транзистор (рис. 3) вследствие эффекта du/dt, если время нарастания напряжения uси при выключении составляет 5 нс. Еп = 60 В, Rг = 50 Ом, падение напряжения на открытом транзисторе Uси.нас = 0,5 В, пороговое напряжение отпирания транзистора Uзи.пор = 4 В, зависимости емкостей транзистора от напряжения приведены на рис. 5.