На рисунке 9.17:

Urm - напряжение в состоянии «закрыт»;

UgR - напряжение пробоя;

UcL - фиксированное напряжение;

Irm - ™к утечки;

1рр - пиковый импульсный ток;

Up - прямое падение напряжения.

Таблица 9.1. Энергетические параметры диодов TRANSIL

Табпица 9.2. Основные параметры некоторых диодов TRANSIL

Естественно, что напряжение UgR должно быть не меньше, чем напряжение питания стабилизатора, но также должны быть учтены максимальные колебания питающего напряжения.

иг=3-ивг

Рис. 9.18. Использование диодов TRANSIL в высоковольтных схемах

Если под рукой не окажется подходящего защитного диода? Ценный совет для такого случая дал А. Колпаков: возможно соединение диодов TRANSIL последовательно с выравнивающими сопротивлениями не менее 1 МОм, как показано на рис. 9.18.

9.4. «Подводные камни» коммутационных процессов

Рассматривая нашу чопперную схему, мы до сих пор считали, что разрядный диод идеален, то есть мгновенно иач1П1ает проводить электрический ток и мгновенно восстанавливает свои запирающие свойства. Реальные диоды работают, конечно, иначе - им приходится затрачивать некоторое время на включение и выключение. Учитывая это обстоятельство, выясним, какие неприятности могут нас ожидать.

Для начала заменим разрядный диод обычным сопротивлением Rh, как показано на рис. 9.19. Когда ключ разомкнут, тока в цепи коллектора нет, [/3 = С/„. Это состояние схемы соответствует точке «1» на графике 9.20. Открывая ключевой транзистор, мы перемещаемся по линии 1-5, изображенной на графике штрихпунктиром. В точке «5» ток коллектора имеет значение U„ Напряжение на открытом транзисторе становится равным нулю.

Рис. 9.19. К исследованию влияния конечного времени восстановления разрядного диода

Рис. 9.20. График, отражающий коммутационные процессы в схеме с реальным разрядным диодом

Совершенно по-другому протекают коммутационные процессы в схеме с реальным разрядным диодом. Почему? Дело в том, что все р-п переходы диодов при прохождении через них прямого тока накапливают на границе областей проводимости электрический заряд. Поэтому диод не сможет закрыться до тех пор, пока все накопленные носители заряда не исчезнут, не <фассосутся». На исчезновение носителей затрачивается время, которое носит название времени обратного восстановления.

Итак, когда мы открываем транзистор, через него начинает протекать ток i, который должен «перехватить» ток нагрузки, который до этого момента проходил через разрядный диод. Однако диод не может сразу закрыться, поэтому, как показано на рис. 9.21:

h = н - h,

Un

Рис. 9.21. К расчету энергии обратного восстановления разрядного диода

В прямом направлении падение напряжения на диоде составляет 1...2 В, поэтому эмиттер транзистора оказывается подключенным к земле, следовательно, ток быстро вырастает до значения г„„ (линия 1-3 на рис. 9.20). Хорошо, если транзистор допускает такой пиковый ток, который в случае использования диода с большим временем обратного восстановления может в несколько раз (пусть даже на короткое время) превышать номинальный рабочий ток. Что происходит дальше? Начинается процесс «рассасывания» носителей заряда, и ток резко падает по кривой 3--4-5 до номинального значения.

Процесс включения диода на разрядном токе гораздо менее инерционен, поэтому мы вполне можем рассматривать включающийся диод как безынерционный элемент. Включение разрядного диода происходит по кривой 5-6-1.