Electronica de potencia
Páginas: 5 (1236 palabras)
Publicado: 20 de marzo de 2011
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...
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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