Решение: Анализ временных диаграмм транзисторного ключа

Для решения данной задачи проанализируем представленные временные диаграммы работы транзисторного ключа. На графиках изображены: 1. \( i_k \) — ток коллектора транзистора. 2. \( u_k \) — напряжение на коллекторе. 3. \( p_k \) — мгновенная мощность потерь в транзисторе. 4. \( i_д \) — ток через обратный (шунтирующий) диод. 5. \( u_z \) — управляющее напряжение на базе/затворе. Анализ графиков: 1. На первом графике \( i_k \) мы видим, что при включении транзистора ток нарастает не мгновенно, а имеет характерный наклон и выброс. При выключении ток спадает постепенно. 2. На графике \( u_k \) видно, что в моменты переключения возникают переходные процессы. 3. Самым важным является наличие графика \( i_д \). Этот ток протекает через диод, который включен параллельно нагрузке. В схемах силовой электроники такой диод (его называют "нулевым" или "шунтирующим") обязательно ставится при работе на нагрузку с большой индуктивностью. 4. Когда транзистор закрывается, энергия, запасенная в индуктивности нагрузки, должна куда-то деться. Диод открывается и замыкает ток нагрузки на себя, предотвращая пробой транзистора высоким напряжением самоиндукции. На графике \( i_д \) как раз видны эти импульсы тока в моменты, когда транзистор закрыт. Вывод: Наличие тока через диод \( i_д \) и характер изменения тока коллектора \( i_k \) однозначно указывают на то, что транзистор работает на нагрузку, содержащую индуктивность, которая зашунтирована диодом для защиты ключа. Правильный ответ: Переходные процессы в транзисторных ключах при активно-индуктивной нагрузке, шунтированной диодом.