Ejercicios Potencia

JFET 1.- Para el circuito de la figura determine el punto de operación del transistor

R1 R1

2.2k

390k

Q1 2N3905 B=100

R1 10k

BAT1 18V

2.-Encontrar todos los voltajes y corrientes del siguiente circuito:

22.5v

R1 5.6k

R1 90k

C2 1nF

C1

Q1 2N3904

1nF

R1 2.2k

BAT1 Vin

R1

R1

10k

1k

22.5v

R1 5.6k

R1

Q1 2N3904

90k

BAT1 Vth

R1 1k

IGBT

EJERCICIOS EJERCICIO 1 Un IGBT está conmutado a 15KHz con un ciclo de trabajo D=0,5. El circuito de puerta tiene y se alimenta en conducción u en corte a las tensiones y ,

respectivamente. El circuito de potencia se alimenta a . Características del IGBT: -

Resistencia térmica de contacto cápsula-disipador:

-

Resistencia térmica unión-cápsula

-

Características en conducción para , Energía de pérdida en conmutación, siendo . . .

-

y la resistencia de carga es

,

.

,

,

,

Calcular: 1) Potencia disipada durante el estado de conducción. 2) Potencia disipada en el proceso de conmutación. 3) Resistencia térmica del disipador necesario para garantizar cuando la temperatura ambiente es de 4 . 4) En las condiciones del apartado 3), calcular la temperatura de la cápsula en la parte donde se realiza el contacto térmico con el dispositivo. RESOLUCIÓN 1)

2) 3) (

4)

)

EJERCICIO 2 Se tiene un puente H alimentado con 24V atacado con sus correspondientes IR2110 cuya tensión es de 12V. La frecuencia de trabajo es de 100 KHz y la señal es bipolar. - Hallar el valor de t1 (ciclo de actividad = t1/T) tal que el valor medio de la tensión de salida sea de 12V. - Dibujar la etapa de potencia completa. - Dibujar las formas de onda de tensión de los 4 gate e indicar su valor pico. - Dibujar la tensión sobre la carga. - Si cada Igbt soporta una tensión máxima de bloqueo de 600V y una tensión máxima en inversa de -5V indicar cuál es la tensión máxima con que se puede alimentar al puente.

Despreciando la VCE(on), la tensión Vd máx. es de apróximadamente 600v

El interruptor IGBT del convertidor reductor de la figura 3.20.1 se controla con un circuito de gobierno que le aplica para que conduzca y tensión para apagarlo. La resistencia de puerta, , tiene una influencia muy importante sobre la conmutación del IGBT y se requiere diseñar de forma que se reduzcan las pérdidas de conmutación. Sabiendo que la tensión de entrada del convertidor reductor demanda una corriente y que IGBT conmuta a 25KHz, se pide:

, que la carga

1) Calcular la mínima resistencia de puerta, , que evita el autodisparo del semiconductor durante el apagado. 2) Calcular las pérdidas de conmutación de encendido y apagado para la resistencia calculada en el apartado anterior. 3) Para reducir las pérdidas de conmutación en el encendido, se modifica el circuito de gobierno, tal como indica la figura 3.20.2. Determinar el valor de la resistencia de puerta para el encendido, , así como las nuevas pérdidas de conmutación.

RESOLUCIÓN 1)

(

)

2) (

) (

) (

( 3)

)

)