Examen de Electrónica Industrial - 18 de junio de 2010 Nombre y

Examen de Electrónica Industrial - 18 de junio de 2010 Nombre y Apellidos:
Tiempo: 2 horas y 30 minutos (los alumnos que no han asistido al seminario disponen
de 20 minutos más para realizar el 5o ejercicio)
Nombre y Apellidos:
Marcar con una X si ha asistido al seminario
1. El circuito de la figura (a) se utiliza para disparar un tiristor con las siguientes características
de puerta:
• VGmin = 4V
• IGmin = 0.4A
• Curva de potencia máxima de puerta Ig × Vg = 4W
• Curva carácterística máxima de puerta: Vg = 20Ig
• Curva carácterística mínima de puerta: Vg = 5Ig
- La fuente de tensión es una onda cuadrada de 12 V cuando se quiere introducir un pulso
de disparo y de 0 V en caso contrario. Si los valores de las resistencias del circuito son
R1 = 24Ω y R2 = 48Ω, comprobar si esta asegurado el disparo del tiristor. (1 punto)
- En caso de no estar asegurado el disparo, proponer una modificación en los valores de R1
o R2 o en la tensión de la fuente para conseguirlo. (0.75 puntos)
(a) Ejercicios 1
2. Un motor de corriente continua tiene una resistencia de 0.6Ω, una inductancia de 4mH, y
se alimenta desde un rectificador trifásico totalmente controlado alimentado desde una red
de 460 V y 60 Hz. El motor gira a una velocidad tal que su fuerza contraelectromotriz es de
510 V.
• ¿Si el ángulo de disparo es de 30 grados, cual es la tensión de salida del rectificador y
el valor medio de la corriente del motor?.(0.75 puntos)
• Estimar el rizado de la corriente del motor despreciando la resistencia.(1 punto)
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3. Se dispone de un convertidor DCDC como el de la figura (c) conmutando a una frecuencia
de 600 kHz. Considerar todos los componentes ideales. Si el convertidor opera en régimen
de conducción continuo (CCM):
• determinar el ciclo de trabajo y la corriente media de entrada para obtener 12V y 0.7A
a la salida a partir de una fuente de alimentación de 10 V.(1.25 puntos)
• Si L2 = 10µH, C2 = 22µF y la resistencia serie equivalente (E.S.R.) es de 20 mΩ,
estimar las dos componentes (debido a la capacidad del condensador y debido a la
resistencia serie del condensador) del rizado de la tensión de salida.(1 punto)
(b) Ejercicio 3
4. El inversor de la figura (d) es controlado mediante un modulador PWM con un índice de
modulación de amplitud ma = 0.75 y un índice de modulación de frecuencia mf = 100.
Estimar el valor medio de la tensión aplicada a la carga en un período de conmutación
cuando la tensión de referencia sinusoidal (moduladora) se halla con un ángulo de fase de
45o y la tensión del bus DC es VDC = 200V .(1.25 puntos)
(c) Ejercicio 4 y 5
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5. Este ejercicio solo lo deben hacer aquellos que no hayan asistido al seminario
de
INGETEAM.
Calcular analíticamente la forma de onda de la corriente en régimen permanente en la carga
en el circuito de la figura (c) si se aplica una onda de tensión cuadrada, f = 400Hz, L =
1mH, R = 0 y VDC = 100V .(0.7 puntos)
Dibujar la corriente de cada diodo y cada IGBT.(0.3 puntos)
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