bài tập điện tử công suất

bài tập chương 1 spkt U¬d = 130 ∫_020▒50dt+ ∫_2030▒0dt=1003=33,33 (V) ¬U¬rms = √(130 ∫_020▒〖〖50〗2 dt〗+ ∫_2030▒〖02 dt〗 ) = (50√6)3 = 40,825 (V) Ud = 130 ∫_020▒50dt+ ∫_2030▒〖(30)dt〗= 703 = 23,33 (V) Urms = √( 130 ∫_020▒〖〖50〗2 dt〗+ ∫_2030▒〖〖(30)〗2 dt〗 ) = (10√177)3 = 44,347 (V)

Bài Tập DTCS Câu 1.1 1.1.1 Ud = Urms = = = 40,825 (V) 1.1.2 Ud = = 23,33 (V) Urms = = = 44,347 (V) 1.1.3 Ud = = 25(V) Urms = = = 28,86 (V) 1.1.4 Ud = dt = = 13,33 (V) Urms = = = 18,856 (V) 1.1.5 Ud = = = 31,83 (V) Urms = = 50 (V) 1.1.6 Ud = = 0(V) URMS = = 50 = 70,71 (V) 1.1.7 Ud = = = 63,66 (V) Urms = = 50 = 70,71(V) 1.1.8 Ud = 100 + Urms = = 114,818 (V) 1.1.9 Ud = 50 Urms = = 90,46 (V) 1.1.10 Ud = = (V) Urms= = U Câu 1.2 Irms = Id = 10 (A) Urms = 50 (V) Ud = 63,66 (V) Ptb = Urms* Irms = 50 *10 = 100 (W) Câu 1.3 Irms = Id = 10 (A) Urms = 90,46 (V) Ud = 90,032 (V) Ptb = Urms* Irms = 90.46*10 = 904,6 (W) Câu 1.4 u = 220sin(100t) a p(t) = = (W) b Pd max = = = 4840 (W) c Pd = = = 2420 (W) Câu 1.5 Ud = = (V) Urms = = (V) Id = = (A) Irms = = (A) P(t) = u(t)*i(t) = Pd = = (W) A = Pd*T = 4*100* = (Ws) Câu 1.6 = =48 (W) Câu 1.7 a) = = 1000W b) c) 6.=-2.W Câu 1.8 R3 = 600W =0 W =R.+E =3.2 +12 = 18 V = == 2A = = 18.2= 36 W Câu 1.9 a) b) R= = Q = 124,5 J Câu 1.10 u= URMS = = (V) IRMS = = 2.2 (A) P(AV) = 1.5*2.5 + * *n=1 P(AV1) = * = 10 (W) *n=2 P(AV2) = * = 2.4 (W) P(AV) = 16.1 (W) Câu 1.11 i = 1,5 + 2cos( 100πt) + 1,1cos( 200πt + ) [A] IRMS = == 2,2 A PR= R.IRMS2 = 100.2,22 = 484 W Qua C = 50μF: PC = W Câu 1.12 U = 2,5 + 10cos( 100πt) + cos( 200πt + ) → Urms = Urms = = 8,078 V • • • Qua R: PR = 16,28 W Qua L: PL = 0W Qua E: PE = E.7,5W Câu 1.13 Thay n = vào phương trình U I ta được: U4 = 20 + i4 = (A) ↔ Pd = Ud.Id + = 158,88W Câu 1.14 Ta có: n= 1,2,3…100 ( ꙍ = 100 ) Urms = → PRd = 36,34 W Qua L = 250mA → Pd =0 W Qua sđđ E: Pd = = 36W Câu 1.15 Điều kiện dẫn dòng SCR: - VA > VK; - VG đủ lớn; - I SCR phải lớn I trì • Sự giống khác SCR TRIAC - Giống nhau: Là linh kiện điện tử công suất điều khiển dòng, kích đóng mà không kích ngắt - Khác nhau: Cấu trúc: + TRIAC tương đương SCR khác loại mắc song song ngược + SCR dẫn chiều, TRIAC dẫn chiều; + SCR ứng dụng mạch chỉnh lưu, TRIAC dùng mạch biến đổi điện áp xoay chiều • Diode SCR: Sự giống: - Cùng linh kiện bán dẫn dẫn điện chiều từ A tới K Khác nhau: - Về cấu trúc: Diode gồm lớp bán dẫn PN ghép với nhau; SCR gồm lớp bán dẫn PNPN ghép với nhau: - Về khả đóng ngắt điều khiển: Diode linh kiện không điều khiển SCR linh kiện điều khiển dẫn - Về ứng dụng: Diode dùng mạch chỉnh lưu không điều khiển; SCR dùng mạch chỉnh lưu có điều khiển • SCR GTO Giống nhau: Là linh kiện bán dẫn có lớp pnpn, dẫn điện chiều Khác nhau: Cấu trúc: GTO có thêm cổng kích ngắt mắc song song Nguyên lý hoạt động: GTO dùng dòng điện kích đóng đc tăng đến giá trị IG max sau giảm xuống giá trị IG Dòng kích phải tiếp tục trì suốt thời gian GTO dẫn điện Ứng dụng: GTO đc ứng dụng biến tần lớn 100 kW SCR dùng mạch điện tử công suất nhỏ, mạch chỉnh lưu Câu 1.16 SCR gọi linh kiện điều khiển kích đóng vì: - Khi SCR kích dẫn, SCR có khả tự trì xung kích nên tiếp túc dẫn Do vậy, dùng xung kích để ngắt SCR • Các biện pháp để ngắt SCR : Người ta ngắt SCR cách cắt nguồn VAA giảm VAA cho dòng điện qua SCR nhỏ trị số (tùy thuộc vào SCR) gọi dòng điện trì IH Câu 1.17 Giải thích tượng tự kích SCR gì? Hiện tượng có ảnh hưởng đến việc điều khiển SCR? Sở dĩ có tượng tự kích cấu trúc SCR có tụ kí sinh nối liền cực B Q1 Q2 Khi tăng du/dt dòng nạp cho tụ kí sinh (i C = C.du.dt) lớn đủ để kích Q1 Q2 dẫn bảo hòa Ảnh hưởng tượng tự kích: SCR tự kích ta ngắt SCR cực cổng Câu 1.18 Tác dụng linh kiện: - Tác dụng điện trở RB: định dòng IB đủ lớn để BJT dẫn bảo hòa, tiêu hao lượng xả từ tụ BJT ngắt - Tác dụng tụ CB: Gia tốc dòng xung kích cho BJT - Tác dụng diode D0: bảo vệ BJT tạo đường hồi dòng điện xả lượng từ cuộn dây BJT ngưng dẫn - Tác dụng nhánh R- C: Bảo vệ SCR chống áp tránh tượng tự kích - Tác dụng máy biến áp xung: Cách ly mạch điều khiển mạch công suất điện Câu 1.19 Dựa vào khả đóng ngắt điều khiển, linh kiện điện tử công suất chia thành nhóm: Nhóm 1: Các linh kiện không điều khiển, điển hình Diode ứng dụng mạch chỉnh lưu không điều khiển, mạch xén Nhóm 2: Các linh kiện bán điều khiển điển hình SCR dùng mạch chỉnh lưu có điều khiển mạch điều chỉnh đóng, ngắt điện áp xoay chiều Nhóm 3: Các linh kiện điều khiển hoàn toàn , điển hình linh kiện họ TRANSISTOR, dùng mạch khuếch đại đóng ngắt Câu 1.20 So sánh BJT FET cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chế độ làm việc, ưu nhược điểm, xung kích ứng dụng 1- Cấu tạo - Giống nhau: có lớp tiếp giáp PN 2- Ưu nhược điểm FET • Ưu điểm + Dòng điện qua tranzito loại hạt dẫn đa số tạo nên Do FET loại cấu kiện đơn cực (unipolar device) + FET có trở kháng vào cao + Tiếng ồn FET nhiều so với tranzito lưỡng cực + Nó không bù điện áp dòng ID = ngắt điện tốt + Có độ ổn định nhiệt cao + Tần số làm việc cao • Nhược điểm: Nhược điểm FET hệ số khuếch đại thấp nhiều so với tranzito lưỡng cực 3- Ứng dụng Giống nhau: • • • Sử dụng làm khuếch đại Làm thiết bị đóng ngắt bán dẫn Thích ứng với mạch trở kháng khác nhau: • • FET nhạy cảm với nhiệt độ, nên thường sử dụng IC tích hợp Trạng thái ngắt FET tốt so với BJT 4- Xung kích • • BJT phân cực dòng, FET phân cực điện áp BJT có hệ số khuếch đại cao, FET có trở kháng vào lớn Câu 1.21 Nêu giải thích phương pháp bảo vệ linh kiện mạch điện (mạch điều khiển, mạch công suất tải, mạch nguồn)? • Bảo vệ dòng điện Để bảo vệ ngắn mạch tải dòng điện, thường dùng aptomat (CB) Nguyên tắc lựa chọn thiết bị theo dòng điện, với I bv = (1,1÷1,3)Ilv Dòng bảo vệ ngắn mạch aptomat không vượt dòng ngắn mạch máy biến áp Khi làm việc, linh kiện bán dẫn pahir làm mát yêu cầu Trong trường hợp dòng làm việc lớn (so với dòng cho phép làm việc cho phép có xét tới điều kiện tản nhiệt), người ta phải tiến hành mắc song song linh kiện bán dẫn Khi mắc song song linh kiện bán dẫn, dòng điện chạy linh kiện phân bố không đều, đặc tính V-A chúng không giống nha Để giảm phân bố không trên, người ta mắc nối tiếp với linh kiện với điện trở Việc sử dụng điện trở có ý nghĩa điện áp rơi điện trở không đáng kể Để giảm tổn hao thay điện trở cuộn dây điện cảm, thường cuộn dây chế tạo có lõi không khí Việc cân dòng điện linh kiện thực tốt cuộn kháng chế tạo có lõi thép với cuộn dây mắc ngược • Bảo vệ áp cho thiết bị bán dẫn Để bảo vệ cho linh kiện bán dẫn, cần chộn theo thông số điện áp ngược Sau tính trị số điện áp làm việc linh kiện tiến hành chọn linh kiện theo điện áp Trị số áp làm việc linh kiện chọn phải lớn trị số tính toán Trong trường hợp linh kiện có điện áp cao hơn, phải tiến hành mắc nối tiếp linh kiện Khi mắc nối tiếp, yêu cầu pahir chọn linh kiện có đặt tính giống nhau, để đảm bảo phân bố điện áp linh kiện Tuy thực tế phân bố điện áp linh kiện thường không nhau, cần phải phân bố lại theo biện pháp hình sau: Bảo vệ xung điện áp trình đóng ngắt linh kiện bán dẫn thường dùng mạch RC mắc song song với linh kiện bán dẫn Trị số chọn gần R = (5 ÷ 30) Ω; C = (0,5 ÷ 4)μF Đồng thời mạch RC để bảo vệ SCR khỏi tượng tự kích hượng tượng tăng áp nhanh du/dt Để bảo vệ xung điện áp từ lưới điện, ta mắc song song với tải đầu vào mạch RC, nhằm nhằm lọc xung Khi xuất xung điện áp đường dây, nhờ có mạch lọc mà đỉnh xung gần nằm lại hoàn toàn đường dây Trị số R = (5 ÷ 20)Ω; C = 4μF Để bảo vệ linh kiện cắt đột ngột máy biến áp non tải, đa số biến đổi người ta thường mắc mạch RC đầu chỉnh lưu cầu pha phụ diode công suất nhỏ Trị số tụ C trường hợp thường chọn khoảng 10÷200μF Biên độ xung đóng biến áp thường nhỏ nhiều so ngắt, mạch cho phép bảo vệ điện áp hai trường hợp Câu 1.22 Tại phải hạn chế tốc độ tăng dòng tăng áp SCR? Hạn chế khả tự kích SCR tăng nhanh du /dt, hạn chế tình trạng phát nhiệt linh kiện tốc độ tăng dòng điện lớn Câu 1.23 Các linh kiện điện tử công suất điều khiển dòng điều khiển áp SCR, TRIAC, BJT, MOSFET, IGBT, GTO, IGCT, MCT, MTO… Câu 1.24 Một số hãng sản xuất linh kiện điện tử công suất giới: Power Electronics, Hitachi, Dynapower, Neeltran… ... dòng điện lớn Câu 1.23 Các linh kiện điện tử công suất điều khiển dòng điều khiển áp SCR, TRIAC, BJT, MOSFET, IGBT, GTO, IGCT, MCT, MTO… Câu 1.24 Một số hãng sản xuất linh kiện điện tử công suất. .. Tác dụng máy biến áp xung: Cách ly mạch điều khiển mạch công suất điện Câu 1.19 Dựa vào khả đóng ngắt điều khiển, linh kiện điện tử công suất chia thành nhóm: Nhóm 1: Các linh kiện không điều... điện áp BJT có hệ số khuếch đại cao, FET có trở kháng vào lớn Câu 1.21 Nêu giải thích phương pháp bảo vệ linh kiện mạch điện (mạch điều khiển, mạch công suất tải, mạch nguồn)? • Bảo vệ dòng điện