Область допустимых значений электрических параметров ключа, при которых он может работать без повреждения, называется областью безопасной работы (ОБР). Эта область ограничивается предельными значениями тока, напряжения и допустимой мощности потерь ключа, которые определяются электронными и тепловыми процессами, протекающими в конкретном приборе с учетом условий его эксплуатации. Иногда эту область называют областью максимальных режимов.
Общепринятым является графическое изображение этой области в прямоугольных координатах, по оси ординат которых откладывается ток ключа, а по оси абсцисс — напряжение.
Границы ОБР зависят от длительности включенного состояния и частоты коммутации ключа. Например, граница ОБР при редких импульсах включения будет проходить выше границы при длительных включениях (на рисунке эта граница показана штриховой линией).
По определению ОБР мгновенные значения uS и iS ключа в любой момент времени во всех режимах работы, включая процесс коммутации, не должны выходить из области ОБР. Это значит, что статические и динамические ВАХ ключа должны находиться внутри ОБР. В противном случае надежная работа ключевого прибора будет невозможна. Наличие емкостей в коммутируемых цепях приводит к существенному всплеску тока, а при включении индуктивностей — к всплеску напряжения при выключении. Поэтому для надежной работы ключа необходимо обеспечить соответствие динамической ВАХ и ОБР.
На рисунке представлена область безопасной работы ключа, ограниченная допустимыми значениями IS, US, и РS. ОБР ограничена тремя линейными участками: аб — предельным значением тока IS max, бв — предельной мощностью потерь PS max, и вг — предельным значением напряжения US max.
