Source: https://www.scribd.com/document/135477137/Problemas-Electronica-II
Timestamp: 2018-09-24 17:13:13+00:00

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UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING.
Problemas para los capítulos 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8
Problemas a resolver para el capitulo 2
Problema nº 1 La caída de tensión directa de un diodo de potencia es VD = 1,2 V para una corriente directa ID =300 A. Determinar la corriente de saturación inversa “IS”, suponiendo que el coeficiente de emisión n= 2 y el voltaje térmico VT= 25, 7 mV. Problema nº 2 Los valores medidos de un diodo a 25º C de temperatura son: VD = 1,0 V para una ID = 50 A ; VD = 1,5 V para una ID = 600 A Determinar: a) El coeficiente de emisión “n” b) La corriente de fuga “Is”. c) La resistencia dinámica entre los valores de tensión y corriente medidos. d) La tensión de codo Vc. e) El circuito equivalente lineal por tramos del diodo, para los valores medidos. Problema nº 3 El tiempo de recuperación en sentido inverso de un diodo es trr= 5 µs, y la rapidez de bajada de la corriente en el diodo es di/dt = 80 A/µs. Si el factor de suavidad es SF= 0,5 determinar: a) La corriente pico en sentido inverso IRR b) La carga almacenada QRR Problema nº 4 Determinar los mismos parámetros del diodo del problema anterior pero considerando una caracteristica de recuperación inversa “abrupta”. Problema nº 5 Se conectan dos diodos en serie como se muestra en la figura, para compartir un voltaje inverso Vdc= 5 kV. Las corrientes de fugas son Is1= 30 mA y Is2= 35 mA. Determinar: a) Los voltajes inversos de cada diodo si las resistencias R1 = R2 = 100 KΩ b) Los valores de las resistencias R1 y R2 para que los voltajes inversos de los diodos sean iguales Vd1 = Vd2.
----------------------------------------------------------------------------------------------------Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli
UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. ELECTRICA
Problema nº 6 Se conectan dos diodos en paralelo como muestra la siguiente figura. Determinar los valores de las resistencias R1 y R2 para que circulen corrientes iguales por los diodos, siendo IT = 15 A, Vd1= 0,90 V, Vd2= 0,98 V y la caída de tensión máxima en directa del conjunto no debe superar VT ≤ 1,5 V
Problema nº 7 Calcular la corriente máxima tolerable por 10 diodos conectados en paralelo y funcionando a máxima temperatura de juntura. Los diodos están protegidos por fusibles en serie y tienen una corriente máxima promedio de IFAVmax =30 amperes. El calculo se debe realizar teniendo en cuenta el apareamiento en las características directas de los diodos. Problema nº 8 Calcular la cantidad de diodos en serie a colocar y valor de las resistencias, para soportar una tensión inversa máxima Vi = 2000 volt, con diodos de potencia que presentan la siguiente característica: VRWM = 600 volt IR = 0,05 ma
Problema nº 9 Para el circuito rectificador bifásico de onda completa con carga resistiva, determinar los siguientes parámetros de rendimiento: a) La eficiencia. b) El factor de forma. c) El factor de rizado. d) El factor de utilización del trafo. e) El voltaje pico inverso en los diodos. f) El factor de cresta. g) El factor de potencia. ----------------------------------------------------------------------------------------------------Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 2
con carga R. Problema nº 11 Determinar todos los parámetros de rendimiento del rectificador monofásico en puente con carga muy inductiva para una tensión Vo = 48 Volt Io = 25 A Problema nº 12 Para el circuito rectificador monofásico en Puente. F = 60 Hz . 5. c) La potencia disipada por la resistencia. = 0 ----------------------------------------------------------------------------------------------------Apunte de cátedra Autor: Ing. b) La resistencia limitador R. E) La eficiencia del rectificador. Datos: L = 6. Vs = 120 volt.5 Ω. Determinar: a) El ángulo de conducción del diodo. la relación de vueltas del transformador : 4:1. 3) La corriente eficaz que circula por los diodos 4) La corriente eficaz de entrada al rectificador. la tensión primaria vp= 220 volt. 6. 2) La corriente promedio que circula por los diodos. 3. 7) La grafica de la tensión instantánea en los extremos de la carga. de tal forma que me permitan calcular por métodos de aproximación numérica. 8) La grafica de la corriente instantánea sobre la carga. en cuatro periodos de tiempo. Guarnaschelli 3 . .5 mH. R = 2.UTN REG. d) El tiempo de carga en horas. 4. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 10 Debemos cargar una batería con una tensión E = 12 volt y una capacidad de energía acumulada de 100 W-H (vatios-horas). ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. Caída de tensión en diodos: Vd. determinar: 1) La corriente instantánea en régimen permanente. E = 10 volt. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. La corriente promedio en la carga será de un máximo de Io = 5 A. integrales definidas. 5) La tensión inversa que soportan los diodos 6) La potencia aparente de entrada al rectificador. Domingo C. L y E. f) El voltaje de pico inverso (PIV) que soporta el diodo.
c) Reducción porcentual del voltaje de cc en la carga Datos: PcT = 600 Watios (perdidas en el cobre totales) Vd = 1. e) Corriente eficaz de entrada al rectificador. d) Corriente eficaz en los diodos. b) Factor de forma de la corriente en las ramas del secundario y en los diodos c) Factor de utilización.5 mH (reactancia de dispersión de cada bobinado) ----------------------------------------------------------------------------------------------------Apunte de cátedra Autor: Ing. d) Factor de rizado de la tensión de salida d) Los parámetros eléctricos necesarios para seleccionar los diodos Problema nº 15 Ídem al problema anterior pero considerando la carga puramente inductiva Problema nº 16 Determinar los mismos valores que el problema nº 14 pero utilizando un rectificador trifásico en puente (considerar solamente carga inductiva) Problema nº 17 Comparar los resultados de los problemas nº 14. b) Angulo de inicio y final de conducción en los diodos si es discontinua. destacando las ventajas y desventajas para cada caso. La corriente promedio de carga es de Io = 60 A. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. f) Potencia aparente en la entrada al rectificador. 15 y 16. 50 Hz. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problema nº 13 Para el circuito rectificador del problema anterior. determinar: a) conducción continua o discontinua para E = 95 volt. conectada en estrella. Problema nº 18 Un rectificador trifásico en puente se alimenta de una fuente trifásica 380 Voltios. c) Corriente promedio en los diodos. Problema nº 14 Un rectificador en estrella simple debe alimentar una carga resistiva pura con valores de Vo= 140 Volt y Io = 50 Amperes. Determinar: a) Potencia aparente del secundario trafo. Domingo C. debido a la resistencia bobinados. Guarnaschelli 4 . SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. Calcular: a) Voltaje cc ideal en la carga (Vo) b) Valor efectivo del voltaje de salida de cc. 3.UTN REG.3 V para 60 A Ld = 0. reactancia de dispersión de los bobinados y caídas de tensión en los diodos. y tiene un rizado despreciable. 4. g) Tensión inversa en los diodos. 6. 5.
6. Determinar: a) La corriente promedio que circula por el tiristor. Domingo C. 4. Estos pulsos de corriente se repiten con una frecuencia de 50 Hz. Calcular el valor critico de la variación en el tiempo de la tensión en los extremos principales del tiristor (dv/dt) Problema nº 4 Si suponemos que la capacitancia de la juntura de un tiristor es independiente del voltaje en estado de apagado. Determinar la corriente promedio en estado de encendido iT(A) 1000 t 5µs T = 1/f 5µs Problema nº 2 Un tiristor conduce corriente a la carga según la siguiente figura (PWM). despreciando los tiempos de subida y bajada de esta corriente b) La corriente eficaz que circula por el tiristor. El valor límite de la corriente de carga para encender el tiristor es de 16 mA. determinar el valor de esta capacitancia si tenemos en cuenta que el valor limite de la corriente de carga para activar el tiristor es de 12mA y el valor critico de dv/dt es de 800V/µs ----------------------------------------------------------------------------------------------------Apunte de cátedra Autor: Ing. y se puede suponer independiente del voltaje en estado de apagado. Guarnaschelli 5 . 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problemas a resolver para el capitulo 3 Problema nº 1 Un tiristor conduce corriente según lo muestra la siguiente figura. Este pulso de corriente se repite con una frecuencia f = 50 HZ. despreciando los tiempos de subida y bajada de esta corriente iT(A) 1000 T/14 t T/2 = 1/2f T/2 Problema nº 3 La capacitancia de la juntura J2 con polarización inversa en un tiristor es Cj2 = 20 pF. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. 5. 3. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING.UTN REG.
SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. del voltaje del capacitor y del voltaje en los extremos de la resistencia R2. determinar el valor de Cs. teniendo en cuenta que la capacitancia de la juntura interna del mismo Cj2 es independiente del voltaje de apagado. y el voltaje critico de variación de/dt es de 200 V/µs Problema nº 6 Diseñar el circuito rectificador media onda con SCR con circuito de disparo con UJT. cumple la función de oscilador de relajación con PUT para generar pulsos de disparo de tiristores.6 Apunte de cátedra Autor: Ing. 5. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. Determinar: a) Tensión de disparo del PUT b) Tiempo de carga del condensador desde VC = VAC = 1. Datos: PUT: BRY56 R1 = 1KΩ ½ W R2 = R3 =1KΩ ½ W C = 56 nF. 6. d) Frecuencia de los pulsos de disparo e) Graficas. en función del tiempo. 3. Guarnaschelli . 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problema nº 5 Para el siguiente circuito con tiristor. con control exponencial: Problema nº 7 Diseñar un circuito de disparo de tiristores para un rectificador controlado monofásico con UJT con control pedestal rampa cosenoidal Problema nº 8 El siguiente circuito. 32 V ----------------------------------------------------------------------------------------------------. tal que no pueda activarse debido a la dv/dt.4 v hasta la tensión de disparo c) Duración del pulso de disparo. 4. siendo su valor Cj2 = 15 pF. Por otra parte el valor limite de corriente de carga para activar el tiristor es 5 mA.UTN REG. Domingo C.
j) Factor de utilización trafo TUF. Determinar: a) La tensión promedio sobre la carga para α = 30º b) La tensión promedio sobre la carga para α = 110º c) La tensión promedio para α = 30º y para α = 110º cuando se coloca un diodo volante d) El cuadrante de funcionamiento para los anteriores casos y analizar transferencia de energía. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------P = 5 KΩ.4 volt (mínima tensión de descarga del condensador) Problema nº 9 Para un circuito rectificador controlado monofásico semicontrolado en onda completa.UTN REG. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. Datos: Vm = 156 V Io = 50 A Problema nº 10 Para un circuito rectificador bifásico controlado con carga altamente inductiva. 3. Datos: Vm = 310 Voltios Problema nº 11 Para un circuito rectificador controlado monofásico semicontrolado en onda completa. Guarnaschelli . y 180º de conducción de los tiristores: a) Tensión promedio sobre la carga. b) Tensión eficaz total sobre la carga c) Factor de forma de la tensión. con carga altamente inductiva. 90º. k) Tensión de pico inversa de los tiristores. f) Potencia total sobre la carga. determinar: a) La corriente máxima de entrada. i) Potencia aparente trafo. ajustado al 50% Vcc = 10 V Vac = Vv = 1. con carga resistiva. 4. d) Factor de componente ondulatoria. 5.7 Apunte de cátedra Autor: Ing. determinar los siguientes parámetros eléctricos para. 30º. h) Eficiencia: η %. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. g) Potencia en continua sobre la carga. 6. e) Corriente eficaz total sobre la carga. ----------------------------------------------------------------------------------------------------. Domingo C.
se pueden activar los tiristores b) Los valores limites del ángulo de disparo “α” para que la conducción de corriente sobre la carga sea continua. Problema nº 12 Un convertidor monofásico dual opera con un suministro de voltaje de 120 V. siendo la resistencia de carga R = 10 Ω. 4.UTN REG. b) Las corrientes eficaces y promedio de la salida. Domingo C. d) La eficiencia de rectificación e) El factor de utilización TUF f) El factor de potencia de entrada FP Problema nº 16 Para un rectificador en puente totalmente controlado. y el FP Datos: Io = 70 A. determinar: a) Voltaje promedio de salida para α = 35º y Vm = 220 V b) Voltaje eficaz de salida para α = 35º y Vm = 220 V c) Factor de forma del voltaje de salida Problema nº 15 Un convertidor trifásico de media onda opera con una fuente trifásica de 208 V. Calcular la corriente circulante pico y la corriente pico del convertidor. 3. Se requiere obtener un voltaje promedio de salida del 50% del voltaje máximo posible de salida. 60 Hz. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. determinar los mismos valores solicitados en el problema nº 15 ----------------------------------------------------------------------------------------------------Apunte de cátedra Autor: Ing. La inductancia circulante es Lr = 40 mH. Los ángulos de retardo son α1= 60º y α2= 120º. e) El HF. c) La componente de 1º armónica de la corriente de entrada d) El ángulo de atraso de la corriente de 1º armónica. Problema nº 13 Para un rectificador trifásico controlado de media onda. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------b) La corriente eficaz de entrada. 5. el DF. determinar los mismos valores solicitados en el problema nº 14 Problema nº 17 Para un rectificador en puente totalmente controlado. y la resistencia de la carga es R = 10 Ω. Guarnaschelli 8 . 6. con carga muy inductiva. α = 45º (ángulo de inicio conducción tiristores). con carga resistiva. 60 Hz conectada en estrella. Determinar:/ a) El ángulo de retardo para obtener el 50% del voltaje de salida. c) El voltaje promedio de salida para α = 17º y Vm = 220 V c) El voltaje promedio de salida para α = 76º y Vm = 220 V Problema nº 14 Para un rectificador trifásico controlado de media onda. determinar: a) El ángulo. c) Las corrientes eficaces y promedio de los tiristores. a partir del cruce por cero de la tensión de fase.
tiene un valor nominal de βF comprendido entre 8 y 40. 4. 5. td = 0. tf = 3 µs y f=10Khz.= 1. y el voltaje de excitación de entrada es de VB = 10 V. Guarnaschelli 9 . ts = 5 µs. El ciclo de trabajo es k = 50%. IB= 8 A. determinar: a) El valor de RB que produzca una saturación con un ODF= 5.5 µs. Problema nº 2 (L) Un transistor bipolar de potencia actúa como un interruptor eléctrico con formas de onda. Domingo C. 6. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2.0 V. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problemas a resolver para el capitulo 4 Problema nº 1 Un transistor bipolar. La corriente de fuga de colector a emisor vale ----------------------------------------------------------------------------------------------------Apunte de cátedra Autor: Ing.5 V. VBEsat=3 V. y VBsat. 3. VCEsat = 2 V. b) El valor de βF c) La disipación de potencia PT en el transistor.UTN REG. según muestran los siguientes gráficos: VCE Vcc 0 t iC ICs 0 t td tr tn ts tf to iB IBs kT 0 T= 1/f VBE VBEsat 0 (1-k)T t t Los parámetros eléctricos de trabajo son: Vcc= 200 V. tr = 1 µs. La resistencia de carga es de RC = 11 Ω. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. ICs = 100 A. El voltaje de alimentación es de Vcc = 200 V. Si las tensiones VE = 1. como muestra la figura.
tr= 60 ns. = td(apag. Guarnaschelli . 5. = td(enc. y fs = 20 KHz. ID = 35 A.)= 70 ns. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------ICEO= 3 mA. El semiconductor que produce la conmutación tiene una caída de tensión ∆Vse. = ts + tr. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. determinar la potencia promedio disipada debido a la corriente de base. Calcular la disipación de potencia debido a la corriente de colector: a) Durante el encendido tenc. td(enc)= 25 ns. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. Determinar la potencia disipada debido a la corriente de drenaje: a) Durante el encendido t enc. Domingo C.10 Apunte de cátedra Autor: Ing. 3.) + tr b) Durante el periodo de conducción tn c) Durante el periodo de apagado t apag. El ciclo de trabajo es k = 60%. 6. RDS = 28 mΩ. = ts + tf d) Durante el tiempo de apagado e) Las disipaciones totales promedio de potencia PT. 4. Problema nº 3 (L) Para las mismas condiciones y transistor.= 2 V con una frecuencia de conmutación de f= 1 KHZ. Problema nº 4 Un MOSFET se utiliza como interruptor electrico. VGS = 10 V. Determinar: a) La tensión promedio de salida para un ciclo de trabajo del 50% b) El voltaje eficaz de salida c) La eficiencia del convertidor.) + tf e) Las disipaciones totales promedio de potencia Problema nº 5 Un convertidor como la figura siguiente tiene una carga resistiva R = 10 Ω con un voltaje continuo de entrada Vs = 220 V. La corriente de fuga de drenaje a fuente es IDSS = 250 µA. e) El valor rms del componente fundamental del voltaje de salida. td(apag. b) Durante el periodo de conducción tn c) Durante el apagado tapag. del problema nº 2.UTN REG. tf = 25 ns. d) La resistencia efectiva de entrada Ri del convertidor. Interruptor Con semiconductor + VH io + t=0 + Vo Vs R Vs/R Vo t1 Vs T i t2 t - - ----------------------------------------------------------------------------------------------------. Sus parámetros son VDD = 40 V.
determinar la tensión de salida . Guarnaschelli . Determinar: a) El voltaje RMS de salida a la frecuencia fundamental Vo1 b) La potencia de salida Po c) Las corrientes promedio y pico en cada transistor IoT. determinar el voltaje de CC de salida. Problema nº 10 (L) El inversor monofásico de medio puente de la figura tiene una carga resistiva R = 2. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING.UTN REG. IpT d) El voltaje pico de bloqueo en cada transistor VBR e) La distorsión armónica total THD f) El factor de distorsion DF g) El factor armónico HF y el factor de distorsion DF de la armónica de orden más bajo LOH ----------------------------------------------------------------------------------------------------. 6. Determinar el ciclo de trabajo y tiempo de conducción para obtener en la salida una tensión Vo = 8 volt. 5. 4. Problema nº 9 Si el circuito del regulador conmutado del problema anterior trabaja a una frecuencia de f= 20 KHz y esta alimentado con una tensión de entrada de +25 volt. Problema nº 7 Un convertidor de CC regulado tipo reductor trabaja a una frecuencia de conmutación f= 20 KHZ. durante la conmutación de interruptor es de tc= 30 µseg. Problema nº 8 En un circuito regulador conmutado reductor realizado con amplificadores operacionales. Si el divisor resistivo de realimentación tiene valores R1= 3 KΩ y R2= 1 KΩ .. Domingo C.11 Apunte de cátedra Autor: Ing.25 V. determinar el ciclo de trabajo y el tiempo de conducción del transistor para obtener la tensión de salida calculada en dicho problema. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 6 Un convertidor de CC tipo reductor esta alimentado con una tensión primaria de 12 volt y tiene una frecuencia de conmutación f= 25 kHZ Si el tiempo de conducción. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2.5 Ω. 3. la tensión de referencia del AO4 (amplificador de error de tensión) esta ajustado a Vref= 1. y un voltaje de entrada Vs = 48 V.
5 Ω. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. Domingo C. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. 5. Determinar: a) El voltaje RMS de salida a la frecuencia fundamental Vo1 b) La potencia de salida Po c) Las corrientes promedio y pico en cada transistor IoT. 4.12 Apunte de cátedra Autor: Ing.UTN REG. ----------------------------------------------------------------------------------------------------. Guarnaschelli . y un voltaje de entrada Vs = 48 V. IpT d) El voltaje pico de bloqueo en cada transistor VBR e) La distorsión armónica total THD f) El factor de distorsion DF g) El factor armónico HF y el factor de distorsion DF de la armónica de orden más bajo LOH Problema nº 12 El voltaje de salida de un inversor monofásico en puente se controla con modulación por ancho del pulso. con un solo pulso por medio ciclo. 6. 3. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 11 El inversor monofásico en puente de la figura tiene una carga resistiva R = 2. Determinar el ancho del pulso requerido para que la componente rms fundamental sea el 70% del voltaje de entrada de CC.
c) La corriente promedio (ITm) y eficaz (ITrms) de los tiristores Problema nº 3(L) Un controlador de voltaje monofásico de onda completa como el de los problemas anteriores. c) La corriente promedio y eficaz en los tiristores. Determinar: a) La especificación máxima de corriente en los tiristores (ITM). 50 Hz. y es alimentado con un voltaje Vs = 220 Vrms. a una carga resistiva. 6. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problemas a resolver para el capitulo 5 Problema nº 1 (L) Un controlador de voltaje de ca como muestra la figura. y es alimentado con un voltaje Vs = 220 Vrms. d) El voltaje pico inverso en los tiristores (VTp) Problema nº 4(L) Un controlador trifásico de onda completa como muestra la figura. 4. El control de la potencia eléctrica se realiza mediante la técnica del control por fase. siendo α1 = α2 = α = Π/2. 5. b) La especificación máxima de corriente promedio en los tiristores (ITmM) c) La corriente pico en los tiristores ( ITp). controla el flujo de potencia de una fuente de alimentación de alterna 220 V. presenta una carga resistiva de valor R = 20 Ω. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. El ángulo de retardo de disparo de los tiristores es α = Π/3.UTN REG. Guarnaschelli . 50 Hz. 50 Hz. y los ángulos de retardo de los tiristores T1 y T2 son iguales. Determinar: a) El voltaje eficaz (rms) de salida Vo.13 Apunte de cátedra Autor: Ing. 3. d) Tipo de aplicación y conclusiones para este método de control + Vs - + Vo - Problema nº 2(L) Un controlador de voltaje de ca. 50 Hz. y abierto durante m = 75 ciclos. Determinar: a) El voltaje rms (eficaz) Vo de salida. b) El factor de potencia (FP) en la entrada. El interruptor de tiristores esta cerrado durante n= 25 ciclos. Determinar: ----------------------------------------------------------------------------------------------------. b) El factor de potencia de entrada FP. similar al del problema nº 1 tiene una carga resistiva de valor R = 20 Ω. conectada en estrella y es alimentado con un voltaje de línea VL = 380 V(rms). tiene una carga resistiva de valor R = 20 Ω. La potencia máxima que se desea en la salida es de 10 KW. Domingo C.
SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. c) La corriente eficaz (rms) que circula por los tiristores. La resistencia de carga es R = 5 Ω y la inductancia de carga L = 40 mH. La frecuencia del voltaje de salida es 20 Hz. iA + ia + ~ N VAN - van R VBN + R ib + vbn vcn R + ic n - ~ - ~ + VCN Problema nº 5(L) El voltaje de entrada de un cicloconvertidor. d) El factor de potencia (FP) de entrada. determinar: a) El valor eficaz (rms) del voltaje de salida. 6.UTN REG. b) El factor de potencia de entrada. is iP iN Convertidor P + Vo1 Vo2 convertidor N - + ----------------------------------------------------------------------------------------------------. como muestra la figura. 5. 4. Si los convertidores funcionan como semiconvertidores de tal modo que 0≤ α ≥ Π y el ángulo de retardo es αp = 2Π/3. 3.14 Apunte de cátedra Autor: Ing. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. b) La corriente eficaz (rms) en la carga. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------a) El voltaje de fase eficaz de salida. Domingo C. 60 Hz. Guarnaschelli . es de 120 V.
ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. 6. 50 Hz.88 en atraso. + Vs - + Vo . 3. 4. 60 Hz y una carga trifásica conectada en estrella. La potencia de la carga es de 20 KW a un factor de potencia de 0. Determinar: a) Las especificaciones de voltaje y corriente de los tiristores. iA + ia + ~ N VAN - van R VBN + R ib + vbn vcn R + ic n - ~ - ~ + VCN ----------------------------------------------------------------------------------------------------. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 6(L) Se utiliza un interruptor estático monofásico de ca formado por dos SCR conectados en antiparalelo. Determinar las especificaciones de voltaje y corriente de los tiristores.UTN REG. Guarnaschelli . La potencia de la carga es de 10 KW con un factor de potencia (FP) de 0. 5.ZL Problema nº 7(L) Se utiliza un interruptor estático trifásico entre una fuente trifásica 440 V. Domingo C.15 Apunte de cátedra Autor: Ing.707 en atraso. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. según muestra la figura. b) Los ángulos de disparo de los tiristores. para conectar una carga inductiva a una fuente de alimentación de 220 V. según muestra el dibujo.
2 mm Color: Negro Convección libre 8 1W 3W 6 4 2 Aire forzado 10 W 30W 1m/s 2m/s 5m/s 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 area (cm2) ----------------------------------------------------------------------------------------------------. Diodo BYX96 RJC= 1 ºC/w Problema nº 3 Para un área del disipador plano (una sola cara) de 100 cm2. 4. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problemas a resolver para el capitulo 6 Problema nº 1 Determinar la potencia perdida y disipada por el diodo BYX14 funcionando con sus valores máximos.UTN REG. según el grafico. RD ºC/W 10 Disipador plano Diámetro de asiento: 11 mm Roscado 10-32 UNF Diámetro agujero disipador: 5. alimentado a frecuencia industrial 50Hz. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. conectada al rectificador le exige a cada diodo una corriente media de ID = 20 A. con una temperatura ambiente de trabajo TA = 40º C.2 mΩ (mili Ohm) Problema nº 2 Se desea calcular la resistencia térmica del dispositivo disipador. Utilizar modelo lineal por tramos del diodo Datos: Vc = 0. que van a ser utilizados en un rectificador trifásico en puente. 6. La carga resistiva. Guarnaschelli . color negro y una potencia disipada de 3 vatios. b) La resistencia térmica del disipador si se hubiera refrigerado con aire a una velocidad de 2m/seg. 5. y con un ángulo de conducción de 180º. 3.16 Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Determinar: a) La resistencia térmica del disipador. a colocar en cada diodo de la serie BYX96.9 Volt ID = IFAV = 150 Amperes rd = 1.
17 Apunte de cátedra Autor: Ing.) Problema nº 5 Determinar la resistencia termica transitoria para el diodo BYX96. Nota: Obtener todos los resultados posibles. 5. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 4 Determinar la longitud para un disipador con aletas. (aplic de potencia) ----------------------------------------------------------------------------------------------------. para los siguientes tiempos conducción de potencia: t1= 0. utilizando los gráficos adjuntos. RD ºC/W 5 Convección libre 4 3W Color: Brillante Material: aluminio 3 10W 30 W 2 1m/s 2m/s 1 5m/s Aire forzado 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 longitud (cm. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. De potencia) t2= 1ms (no se aplica potencia) t3= 1seg.) RD ºC/W 5 Color: Negro Material: aluminio Convección libre 4 3W 3 10W 30 W 1m/s 2m/s 2 1 5m/s Aire forzado 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 longitud (cm. para obtener una resistencia térmica RD = 3 ºC/W y disipe una potencia de 10 vatios.UTN REG. Guarnaschelli . utilizando el grafico adjunto.5 ms (aplic. Domingo C. 4. 6. 3. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2.
P3=1200 W. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING.UTN REG. Problema nº 6 La pérdida de potencia de un dispositivo semiconductor. 50 Hz ----------------------------------------------------------------------------------------------------.18 Apunte de cátedra Autor: Ing.025 ºC/W Problema nº 7 Seleccionar los tiristores y sus protecciones frente a cortocircuitos. P2=P4=P6=0 Para este dispositivo en particular. 6.035 ºC/W Para t1 = t3 = t5 = 1ms Para t2 = t4 = t6 = 0.5 1 0. siendo el valor mas alto de la corriente en la carga es Io = 600 A (disparo en α = 0º). 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Z(t) (ºC/w) 1 Impedancia térmica Diodo BYX96 RJC= 1 ºC/w 10-1 10-2 10-3 -5 10 . 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 seg. la hoja de datos tecnicos indica lo siguiente: → Z(t) = Z1 = Z3 = Z5 = 0. para un rectificador monofásico en puente completo. 5. Guarnaschelli . El voltaje de alimentación del rectificador controlado es Vs= 240 Volt. P5=600 w.5 ms → Z(t) = Z2 = Z4 = Z6 = 0.5 Graficar el aumento instantáneo de la temperatura. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. El rectificador alimenta una carga altamente inductiva. 4. respecto a la carcaza o encapsulado. se observa en el siguiente grafico: P(w) 1200 800 600 t (ms) 1 0. para las potencias instantáneas P1=800 W. Domingo C.5 1 0. 3.
Domingo C. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 8 Un circuito trifásico en puente de onda completa. 3. es alimentado por una red trifásica de 380 V (secundario conectado en estrella). 4. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. Calcular los elementos del circuito RC supresor de transitorios que debe conectarse en paralelo con el secundario del transformador. 6. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. Las fluctuaciones del voltaje de alimentación son de ± 10%. Guarnaschelli .19 Apunte de cátedra Autor: Ing. La corriente de magnetización del primario es Imag = 5 A. ----------------------------------------------------------------------------------------------------. previsto para dar una corriente media por diodo de 15 A. 5.UTN REG. La relación primario –secundario es de 1:1.
reflejen el complemento de los valores de las variables de entrada. en µs. 6. resolver el automatismo lógico combinacional. para copiar en las salidas. RA1. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. para el microcontrolador PIC 16F84. en las siguientes salidas del puerto B: RA0 → RB3 RA1 → RB4 RA2 → RB5 RA3 → RB6 RA4 → RB7 Problema nº 5 Realizar un programa fuente. los valores de las variables de entrada. los valores de las variables de entrada. expresado mediante la siguiente tabla de la verdad: RA2 0 0 0 0 1 1 1 1 RA1 0 0 1 1 0 0 1 1 RA0 0 1 0 1 0 1 0 1 RB1 1 0 0 1 0 0 1 1 RB0 1 1 0 0 0 1 0 1 ----------------------------------------------------------------------------------------------------. los valores de las variables de entrada. Guarnaschelli . RA3 + RA2. 3. para el microcontrolador PIC16F84. para copiar en las salidas.20 Apunte de cátedra Autor: Ing. donde 5 variables de entrada (puerto A) sean copiadas. 4. c) El tiempo. RA2 + RA1. mediante lenguaje ensamblador. determinar: a) Los ciclos de instrucción que se necesitan para copiar en las salidas. en 5 salidas del puerto B. Si la frecuencia reloj del microcontrolador es de 1MHZ Problema nº 3 Modificar el programa del problema nº1. 5. b) El tiempo de demora. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problemas a resolver para el capitulo 7 Problema nº 1 Confeccionar un programa. para que las variables de entrada. Problema nº 2 Para el problema nº1. se reflejen “complementadas”. en ciclos reloj. que ingresan por el puerto A. Problema nº 4 Modificar el programa del problema nº 3. Domingo C.UTN REG. de tal manera que las salidas del microcontrolador. RA3 Problema nº 6 Aplicando el método de “direccionamiento indirecto”. en el mismo orden. que resuelva la siguiente función lógica : RB0 = RA0. para el microcontrolador PIC16F84.
cargando la tabla de la verdad en la memoria de programa. para que las salidas. habilita el automatismo. con instrucciones de salto condicionado. utilizando “instrucciones de salto condicionada”. que actúe como entrada de habilitación. mediante las instrucciones “call” y “retlw k”. que indiquen el valor “uno” en las salida RB0 o en RB1. Si RA3= 0 no habilita el automatismo (puerta B esta en cero). Problema nº 8 Modificar el automatismo del problema nº 7. 4. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. Para inhabilitar el automatismo. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 7 Modificar el automatismo del problema nº6. Guarnaschelli . 3. si RA3= 1. para introducir una nueva variable de entrada. en este caso RA3. alternadas. Domingo C. ante nuevos valores de las entradas. cumpliéndose con la tabla de la verdad.21 Apunte de cátedra Autor: Ing. se deberá pulsar RA4. para activar indicadores luminosos o acústicos. cumplan con la tabla de la verdad.UTN REG. 5. solamente cuando se autorice mediante una pulsación en RA3. 6. Problema nº 10 Modificar el automatismo del problema nº 9 para agregar dos salidas intermitentes en RB3 y RB4. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. La temporización de la alternancia deberá ser tal que se pueda visualizar fácilmente con un programa simulador de PIC. ----------------------------------------------------------------------------------------------------. Problema nº 9 Resolver el automatismo del problema nº 6.
Determinar la corriente de plena escala y la corriente para una entrada binaria igual a 110011.1 volt. 4. Problema nº 6 Un DAC con entrada BCD el factor de ponderación de las unidades A0 le corresponde el valor de 0.2 mA y presenta una entrada digital binaria de 6 bits.00 V (0 lógico) y +5. que hace variar la velocidad del motor eléctrico de 0 a 1000 rpm. Domingo C. Determinar la cantidad de bits que utilizara la computadora.( AN-1. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. Problema nº 5 La velocidad de un motor eléctrico debe ser controlada mediante una computadora. y deberá utilizar tensión de referencia en la entrada.= 12 Volt. este dentro de los 2 rpm. Guarnaschelli . ----------------------------------------------------------------------------------------------------. Problema nº 4 Un DAC tiene una resolución de 0. 6. Determinar el porcentaje de resolución y el tamaño del escalón. El circuito actuador.= 5 V. para que la velocidad controlada del motor. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING. 2N-2 + AN-3. 20) Determinar su resolución y la tensión de salida a plena escala. 2N-3 …+ A0. Problema nº 2 Determinar los factores de ponderación de cada bit para el convertidor DAC de 5 bits del problema nº1 Problema nº 3 Determinar los factores de ponderación de cada bit para un DAC de 5 bits que tiene una tensión de referencia Vref. tiene una Vref. Su tensión de salida vale Vs = . 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Problemas a resolver para el capitulo 8 Problema nº 1 Determinar la constante de conversión de un DAC de corriente cuyo valor de salida es de 12 mA para una entrada binaria de cinco bits igual a 11000. necesita una corriente de excitación que varié de 0 a 2 mA respectivamente. con 5 bits de entrada. Determinar: a) Tamaño del escalón b) salida a plena escala y porcentaje de resolución c) tensión de salida para la entrada 1001 0011 Problema nº 7 Un convertidor DAC tiene 12 bits con entradas BCD. 5.Vref/2N. del tipo resistencia en escalera.UTN REG.22 Apunte de cátedra Autor: Ing.99 volt. 2N-1 + AN-2. 3. para convertir señales binarias de 5 bit con valores lógicos de +0. El circuito deberá suministrar a plena escala un voltaje de +12 Volt. Problema nº 8 Diseñar un circuito básico DAC con resistencias ponderadas. en la salida hacia el DAC. Problema nº 9 Un DAC. con una salida a plena escala de 9.00 V (1 lógico).
Domingo C. Guarnaschelli .Determinar: a) El código binario equivalente de salida para una tensión de entrada Vo = 3.728 V b) El tiempo de conversión c) La resolución del convertidor A/D Problema nº 14 Para el ADC del problema anterior.S. SANTA FE – ELECTRONICA II – ING.S. debe digitalizarse con un código de 8 bits. Determinar la cantidad máxima que puede diferir la salida VA/D.5% F. con una frecuencia reloj de 1MHZ. Problema nº 12 Una señal analógica. 7 y 8 -------------------------------------------------------------------------------------------------------Problema nº 10 Un DAC de 8 bits tiene una salida a plena escala de 2 mA y un error a plena escala de ±0. 6.UTN REG. Problema nº 11 Se debe digitalizar una señal de audio telefónica con un ancho de banda comprendido entre 300 Hz y 3000 Hz. que producirá el mismo resultado digital para: 01011101012≡37310 Problema nº 15 Un convertidor analógico-digital de 8 dígitos binarios de salida. ELECTRICA Problemas para los capítulos 2. que están alimentados con una frecuencia reloj de 500 KHZ ----------------------------------------------------------------------------------------------------. respecto a la señal de entrada Vo Problema nº 16 El registro de aproximación sucesiva de un convertidor tiene 8 bits con una resolución de 20 mV. Determinar la salida digital para una tensión analógica de entrada de 2. Problema nº 13 Un ADC en escalera tiene una tensión de fondo de escala de 10.1% F. 5. 3.1mV. Determinar la mínima frecuencia de muestreo.17 Voltios Problema nº 17 Determinar los tiempos de conversión de dos ADC de 10 bits. El error porcentual que presenta respecto a su valor de plena escala es de 0. Determinar cual es el posible intervalo en la salida para una entrada binaria de valor 10000000. determinar el intervalo aproximado de la tensión eléctrica analógica. uno de rampa en escalera ascendente y otro de aproximaciones sucesivas. produciendo con este valor una salida digital 11111111. Determinar: a) La cantidad máxima de niveles de cuantificación.23 volt y su contador binario tiene una salida de 10 bits. b) El tamaño del escalón ∆V de cuantificación. 4. tiene una tensión de entrada a plena escala de 2.55 V.La tensión de cambio del comparador vale VT = 0.23 Apunte de cátedra Autor: Ing. con un valor de tensión Vpp= 2 Volt (pico a pico).
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