Electronica de potencia

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1.- Para el circuito mostrado en la figura 1 con V1= 2 ∗ 220 ∗ (); V2= 2 ∗ 220 ∗ ( − ) ; E=100 [V]; RCC= 10 [Ω]; LCC= 800 [mHy] determine: a.- El valor medio de la tensión, de la corriente, de la potencia en la carga y el valor medio y efectivo de la corriente por los diodos. b.- Determinar un disipador para los diodos si Rt= 11 [mΩ], Rthjc= 2° [C/W], Rthcd= 1° [C/W], 100° C, Ta= 40°C, Vto=0,85[V]. Para ambas preguntas mostrar todas las formas de ondas y realizar comentarios. Tj=

DESARROLLO: a. Primero se calcula el ángulo de intersección entre la fuente continua y la fuente alterna, que entregara los límites de integración. 100 = 2 ∗ 220 ∗ ()
100 2∗220

=

= 0,327[]

Tensión en la Carga: En la figura se observa la forma de onda de la tensión en la carga.

=

1 ∗( 2−0,327

2

2 ∗ 220 ∗ +
0,327 +0,327

2 ∗ 220 ∗ −

+
−0,327 1

100 )

= 2 ∗ 1591.09 = 253.23 Corriente en la carga: Se observa la forma de que toma la corriente en la carga.

=



=

253,23 10

= 25,323 []

Potencia media en la carga: = ∗ = 253.23 ∗ 25,323 = 6,41 []

Corriente en los diodos: Los diodos D1 y D4 conducen la misma corriente, y sucorriente se ve reflejada en la siguiente forma de onda. D1 y D4.

1 = 4 = 2 ∗ 1 = 4 =
1 2

1

−0,327 25,323 0,327

= 10,02 []



−0,327 25,3232 0,327

= 15,93 [ ]

Los diodos 2 y 3 conducen la misma corriente, que es complementaria a la conducción de los diodos 1 y 4. D2 y D3.

2 = 3 = 2 ∗ 2 = 3 =
1 2

1

+0,327 25,323 −0,327

= 15,29 []



−0,327 25,3232 0,327

=19.68 [ ]

b. La potencia disipada por los diodos está determinada por las corrientes calculadas en el punto anterior. Como los diodos 1y 4 transmiten un nivel de corriente, y 2-3 otro nivel el cálculo se hace solo dos veces.
2 1 = 4 = ∗ 1 + ∗ 1 = 0,85 ∗ 10,02 + 11 ∗ 10−3 ∗ 15,932

= 11,308 [] − = 1 ∗ ℎ + ℎ + ℎ
∴ ℎ =


1

− ℎ + ℎ =

100−40 11,308

− 2 + 1 = 2.3 [° ]Que es la resistencia termina que debe tener el disipador del los diodos 1 y 4.
2 2 = 3 = ∗ 2 + ∗ 2 = 0,85 ∗ 15,29 + 11 ∗ 10−3 ∗ 19,682 = 17,257 []

− = 2 ∗ ℎ + ℎ + ℎ

∴ ℎ =

− 1

− ℎ + ℎ =

100−40 17,257

− 2 + 1 = 0,47 [° ]



Que es la resistencia térmica que debe tener el disipador del diodo 2 y 3.

2.- Para el circuito mostrado en la figura 1 con V1= 2 ∗ 220 ∗ ();E1=50 [V]; RCC= 10 [Ω]; LCC= 800 [mHy]; ECC= 100 [V] determine: a.- El valor medio de la tensión, corriente, de la potencia en la carga y el valor medio y efectivo de la corriente en los diodos. b.- si LCC= 0 desarrollar lo especificado en a. Para ambas preguntas mostrar las formas de ondas y realizar comentarios.

DESARROLLO: a.- Primero se calcula el ángulo de intersección entre la fuentecontinua y la fuente alterna, que entregara los límites de integración. 50 = 2 ∗ 220 ∗ ()
50 2∗220

=

= 0,16[]

Tensión en la Carga: La figura muestra la el resultado de la simulación de la tensión en la carga.

= 2 ∗ (
1

1

+0,160 0,16

2 ∗ 220 ∗ + 50 +

2−0,16 −( +0,16

2 ∗ 220 ∗

+ 50 ) = 2 ∗ 1260,6 = 200,63 Corriente en la carga: La forma de onda muestra lacorriente de carga de estado estacionario.

=



=

200,63−100 10

= 10,65 []

Potencia en la carga: = ∗ = 200,63 ∗ 10,65 = 2[] Corriente en los diodos: Se tiene que la corriente de los diodos está definida como: 1 = 4 2 = 3

La forma de onda anterior muestra la corriente para los diodos 1 y 4. Por lo que su corriente media y efectiva está definida por: 1 = 1 2 1 2
3,310 =
−0,161 3,3

34,61 = 5,5 [] 2

1 =

102 = 7,42 [ ]
−0,161

La corriente conducida por los diodos 2 y 3, se muestra en la siguiente figura.

2 =

1 2 1 2

6,12

10 = 4,48 []
3,3 6,12

2 =

102 = 6,69 [ ]
3,3

b.- Los limites de integración están definidos por las siguientes relaciones, y son la base para el cálculo de los nuevos valores de tensión y corriente bajo...
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