Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Un interruptor ofrece circuito abierto (resistencia infinita) cuando se coloca en la posición ‘APAGADO’ y ofrece un cortocircuito (resistencia cero) cuando se coloca en la posición ‘ENCENDIDO’. De manera similar, en un transistor de unión bipolar, al controlar la corriente base-emisor, la resistencia emisor-colector puede hacerse casi infinita o casi cero.
En una característica de transistor , hay tres regiones. Son
- Región de corte
- Región activa
- Región de saturación
En la región activa, para un amplio rango de voltaje colector-emisor (V CE ), la corriente del colector (I C ) permanece constante. Como el voltaje tiene un amplio rango y la corriente del colector es casi constante, habrá una pérdida de potencia significativa si el transistor se opera en esta región. Cuando un interruptor ideal está APAGADO, la corriente es cero, por lo que no hay pérdida de energía.
De manera similar, cuando el interruptor está ENCENDIDO, el voltaje a través del interruptor es cero, por lo tanto, no hay pérdida de energía nuevamente. Cuando queremos que un BJT sea operado como un interruptor, debe operarse de tal manera que la pérdida de energía durante la condición de ENCENDIDO y APAGADO debe ser casi cero o muy baja.
Solo es posible cuando el transistor solo se opera en la región marginal de las características. La región de corte y la región de saturación son dos regiones marginales en las características del transistor. Tenga en cuenta que esto se aplica tanto a los transistores npn como a los transistores pnp.
En la figura, cuando la corriente base es cero, la corriente del colector (I C ) tiene un valor constante muy pequeño para un amplio rango de voltaje colector-emisor (V CE ). Entonces, cuando el transistor funciona con corriente base ≤ 0, la corriente del colector (I C ≈ 0) es muy pequeña, por lo que se dice que el transistor está en condición de APAGADO pero al mismo tiempo, pérdida de potencia a través del interruptor del transistor, es decir, I C × V CE es insignificante debido a que la I C es muy pequeña .
El transistor está conectado en serie con una resistencia de salida R C . Por lo tanto, la corriente a través de la resistencia de salida es 
Si el transistor funciona con una corriente de base I B3 para la cual la corriente de colector es I C1 . I C es menor que I C1 , entonces el transistor opera en la región de saturación. Aquí, para cualquier corriente de colector menor que I C1 , habrá un voltaje colector-emisor muy pequeño (V CE <V CE1 ). Por lo tanto, en esta situación, la corriente a través del transistor es tan alta como la corriente de carga, pero la tensión a través del transistor (V CE <V CE1) bastante bajo, por lo que la pérdida de potencia en el transistor es insignificante. 
El transistor se comporta como un interruptor de encendido. Entonces, para usar el transistor como interruptor , debemos asegurarnos de que la corriente de base aplicada debe ser lo suficientemente alta para mantener el transistor en la región de saturación, para una corriente de colector. 
Entonces, de la explicación anterior, podemos concluir que el transistor de unión bipolar se comporta como un interruptor solo cuando se opera en la región de corte y saturación de su característica. En la aplicación de conmutación, se evita la región activa o región activa de características. Como ya dijimos, la pérdida de potencia en el interruptor de transistor es muy baja pero no nula. Por lo tanto, no es un interruptor ideal, pero se acepta como un interruptor para aplicaciones específicas.
Cuando elegimos un transistor como interruptor , tenemos que preocuparnos por la clasificación del transistor. Debido a que durante la condición de ENCENDIDO, toda la corriente de carga fluirá a través del transistor, si esta corriente es más que un valor seguro de la capacidad de transporte de corriente del colector-emisor del transistor, entonces el transistor puede destruirse permanentemente debido al sobrecalentamiento. Nuevamente en la condición de APAGADO, todo el voltaje de circuito abierto de la carga aparecerá a través del transistor. El transistor debe ser capaz de soportar este voltaje, de lo contrario, la unión colector-emisor se romperá y el transistor se pondrá en ‘ON’ en lugar de estar en ‘OFF’. Otra cosa debe tenerse en cuenta durante un transistor como un interruptor.. Siempre se requiere un disipador de calor de tamaño y diseño adecuados con el transistor. Cada transistor necesita un tiempo finito para pasar de la condición de APAGADO a ENCENDIDO y viceversa.
Aunque este tiempo finito es muy pequeño, tal vez menos de unos pocos microsegundos, no es cero. Durante el período de encendido, la corriente (I C ) se acumulará mientras que el voltaje del colector-emisor V CEcaerá hacia cero. A medida que la corriente aumenta de cero (ideal) a su valor máximo y la tensión cae del valor máximo a cero (ideal), habrá un instante en el que ambos serán máximos. En ese momento, se produce una pérdida de potencia máxima. De la misma manera, la pérdida máxima de potencia ocurre en un transistor cuando pasa al estado APAGADO del estado ENCENDIDO. Por lo tanto, la pérdida máxima de potencia ocurre en un transistor durante el período de transición del estado cambiante, pero aún así, la cantidad de energía disipada es bastante moderada ya que el período de transición es bastante pequeño. Para el funcionamiento de baja frecuencia, el calor generado puede moderarse. Pero si la frecuencia de funcionamiento es bastante alta, habrá una pérdida de potencia significativa y la correspondiente generación de calor.
Debe tenerse en cuenta que la generación de calor no se produce solo durante la condición transitoria, también durante la condición de encendido o apagado constante del transistor, sino que la cantidad de calor durante la condición estable es bastante pequeña y despreciable.
