1.
Prob Pr oble lema mari rio o 1. La ca´ ca´ıda ıda de voltaje directa de un diodo de potencia es V D = 1,2 V a I D = 300 A. Suponiendo que n = 2 y V T = 25,8 mV, encuentre la corriente de saturaci on o´ n I s . 2. El tiempo de recuperaci recuperaci´on o´ n inversa de un diodo es t: rr = 3 µs y la velocidad del decremento o de la reducci on o´ n de la corriente del diodo es di/dt = 30 A/ µs. Determine: a)
La carga de almacenamiento almacenamiento Q RR
b)
La corriente inversa inversa pico I RR RR .
3. El tiempo tiempo de recuperaci recuperaci´on o´ n inversa de un diodo es T rrrr = 5 µ s y la velocidad de reducci´ reduccion o´ n de la corriente del diodo es di/dt = 80 A/ µ s. Determine a)
La carga de almacenamiento almacenamiento Q RR
b)
La corriente inversa inversa pico I RR RR
4. Los valores valores medidos medidos de un diodo diodo a una temperatu temperatura ra de 25 C son con un V D = 1.0 V, I D = 50 A y con V D = 1.5 V a I D = 600 A. Determine ◦
a)
El coeficient coeficientee de emisi´ emision o´ n n
b)
La corrient corrientee de fuga I s
5. Para el rectificado rectificadorr de media media onda de la figura 1. El generador generador produce produce una sinusoide de 220 Vrms a una frecuencia de 60 Hz. Determine: A) La corriente promedio de carga. B) La potencia promedio absorbida por la carga.
Figura 1: Rectificador de media onda 6. Dos diodos diodos est´ estan a´ n conectados en paralelo, como se muestra en la figura 2, con resistencias de repartici on o´ n de corriente, en donde V D1 = 1.1 V y V D2 = 1.95 V. La corriente total es I T trav es e´ s de un diodo y su resistencia T = 200 A. El voltaje a trav´ es v = 2.5 V. Determine los valores de las resistencias R 1 y R2 si la corriente se comparte de forma ideal entre ambos diodos.
Figura 2: Diodos en paralelo
1
7. Dos diodos est´an conectados en serie, como aparece en la figura 3. La resistencia a trav´es de los diodos es R 1 = R2 = 10k Ω. El voltaje de entrada de corriente directa es 5 kV. Las corrientes de fuga son I s1 = 2 5 mA e I s2 = 40 mA. Determine el voltaje a trav´es de los diodos.
Figura 3: Diodos en serie 8. El rectificador de la figura 4 tiene una carga resistiva pura igual a R . Determine a) b) c)
La eficiencia, el factor de forma, el factor de componente ondulatoria.
Figura 4: Diagrama circuito 9. Si el rectificador de la figura 5 tiene una carga resistiva pura de valor R , determine a) b) c)
La eficiencia, el factor de forma, el factor de componente ondulatoria.
Figura 5: Diagrama circuito 10. Un rectificador trif a´ sico en puente tiene una carga puramente resistiva de valor R. Determine a) b) c)
La eficiencia, el factor de forma, el factor de componente ondulatoria. 2
11. Se especifica que el transistor bipolar de la figura 6 tiene una β en el rango 8 a 40. La resistencia de la carga es R c = 11Ω. El voltaje de alimentaci on ´ en cd es V CC = 200 V y el voltaje de entrada al circuito de la base es V B = 10 V. Si V CE (sat) = 1.0 V y V BE (sat) = 1.5 V, encuentre El valor de R B que resulta en saturaci´on con un factor de sobreexcitaci´on de 5, b) la β f forzada y erdida de potencia P T en el transistor c) la p´ a)
Figura 6: Transistor como interruptor 12. En la figura 7 ¿Cual es la magnitud del voltaje necesario para cerrar el interruptor (saturar el transistor)?¿Cu a´ nta corriente circula por la carga cuando esto sucede?¿Cu´al es la magnitud de la corriente de base necesaria?
Figura 7: Transistor como interruptor
3
13. De la figura 8, asumamos que el voltaje de la fuente es 115 V rms , I GT = 15 mA, y R1 = 3 KΩ. Se desea un ´angulo de disparo de 90 . ¿A que valor se debe ajustar R2 ?. ◦
Figura 8: Circuito simple de disparo para un SCR 14. Suponga que para el circuito de control de la figura 9 se ha decidido utilizar los capacitores C 1 = 0,068µF y C 2 = 0,033µF . Determine: R1 , R2 , R3
Figura 9: Circuito de control de un SCR
15. Dise˜ne el circuito de disparo de un UJT. Los par a´ metros del UJT son V s = 30 V, η = 0.51,I p = 10 µ A, V v = 3.5 V, e I v = 10 mA. La frecuencia de oscilaci´on es f = 60 Hz y el ancho del pulso de disparo t g = 50µs 16. Dise˜ne un circuito de disparo del PUT, con los siguientes par a´ metros, V s = 30 V e I G = 1 mA. La frecuencia de oscilaci o´ n es f = 60 Hz. El ancho del pulso es tg = 50µ s y el voltaje de disparo es V Rk = 10 V. 17. Sean los par´ametros siguientes del convertidor CC-CC reductor. V s = 50 V, D = 0,4, L = 400µH ,C = 100µF , f = 20 kHz y R = 20Ω. Suponiendo que los componentes son ideales calcule a)
La tensio´ n de salida V o
b)
La corriente m´axima y m´ınima en la bobina
c)
El rizado de la tensi´on de salida.
18. Dise˜ne un convertidor elevador que presente una salida de 30 V a partir de una fuente de 12 V. La corriente en la bobina ser´a permanente y el rizado de la tensi´on de salida debe ser menor que el l %. La carga es una resistencia de 50 Ω y se supone que los componentes son ideales. 4
19. Un circuito reductor-elevador presenta los siguientes par a´ metros: V s = 24V, D = ´ de 0,4, R = 5Ω, L = 100µH , C = 400µF y f = 20 kHz. Determine la tensi on salida, la corriente en la bobina y el rizado de salida. 20. Un convertidor cuk presenta una entrada de 12 V y debe tener una salida de - 18 V, alimentando a una carga de 40 W. Calcule el ciclo de trabajo, la frecuencia de conmutaci o´ n y los taman˜ os de las bobinas de manera que la variaci o´ n de las corrientes en las bobinas no sea superior al 10 % de la corriente media en las mismas. que el rizado de la tensi o´ n de salida no sea superior al 1 % y que el rizado en C 1 no sea superior al 5 %.
2.
Bibliograf ´ıa Electr´onica de potencia. Hart Daniel. 3 a .. Ed. Pearson Educaci´on, 2001. Electr´onica de potencia, circuitos, dispositivos y aplicaciones, M. H. Rashid 2 a . Edici´on. Prentice Hall, 1995. Electr´onica Industrial Moderna. Timothy J. Maloney, 5ta. Edici o´ n. Prentice Hall
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