Allmän symbol för diod. Ledriktning. Alternativ symbol för en ideal diod.

Relevanta dokument
Fö 8 - TMEI01 Elkraftteknik Kraftelektronik

Fö 12 - TSFS11 Energitekniska System Lik- och Växelriktning

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

KAPITEL 4 MTU AB

Qucs: Laboration kondensator

SM Serien Strömförsörjning. Zenerdioden används i huvudsak för att stabilisera likspänningar.

Sammanfattning av likströmsläran

Fö 8 - TMEI01 Elkraftteknik Kraftelektronik

Laborationsrapport. Kurs Elektroteknik grundkurs ET1002. Lab nr 3. Laborationens namn Halvledarkomponenter. Kommentarer. Namn. Utförd den.

Laboration ACT Växelström och transienta förlopp.

Laboration ACT Växelström och transienta förlopp.

3.4 RLC kretsen Impedans, Z

Ellära. Laboration 2 Mätning och simulering av likströmsnät (Thevenin-ekvivalent)

1 Grundläggande Ellära

Laboration II Elektronik

Tentamen i Elektronik för F, 2 juni 2005

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

Emtithal Majeed, Örbyhus skola, Örbyhus

Tentamen i Elektronik grundkurs ETA007 för E

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

LTK010, vt 2017 Elektronik Laboration

ETE115 Ellära och elektronik, vt 2013 Laboration 1

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 1 den 18 oktober, 2010, kl

Q I t. Ellära 2 Elektrisk ström, kap 23. Eleonora Lorek. Ström. Ström är flöde av laddade partiklar.

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

Elektroteknikens grunder Laboration 1

4:7 Dioden och likriktning.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Tentamen ETE115 Ellära och elektronik för F och N,

LABORATIONSINSTRUKTION. Mätning på dioder och transistorer

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Simulering med simulatorn TINA version 1.0

Ellära och Elektronik Moment AC-nät Föreläsning 4

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1

Elektriska och elektroniska fordonskomponenter. Föreläsning 4 & 5

Spänning, ström och energi!

Varvtalsstyrning av likströmsmotorer

IDE-sektionen. Laboration 6 Växelströmsmätningar

Sedan tidigare För att varvtalsreglera likströmsmotor måste spänningen ändras För att varvtalsreglera synkron- och

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Prova på. Brun Svart Orange/ Brun Svart Svart Röd Röd Röd Orange/ Röd Röd Svart Röd

IDE-sektionen. Laboration 5 Växelströmsmätningar

Elektronik. Lars-Erik Cederlöf

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-10)

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

2.7 Virvelströmmar. Om ledaren är i rörelse kommer den att bromsas in, eftersom det inducerade magnetfältet och det yttre fältet är motsatt riktade.

KAPITEL 5 MTU AB

Tentamen i Elektronik, ESS010, den 15 december 2005 klockan 8:00 13:00

IDE-sektionen. Laboration 5 Växelströmsmätningar

Strömförsörjning. Transformatorns arbetssätt

Introduktion till fordonselektronik ET054G. Föreläsning 3

4:3 Passiva komponenter. Inledning

Tentamen i Elektronik, ESS010, del1 4,5hp den 19 oktober 2007 klockan 8:00 13:00 För de som är inskrivna hösten 2007, E07

Laborationsrapport. Kurs Elkraftteknik. Lab nr 3 vers 3.0. Laborationens namn Likströmsmotorn. Kommentarer. Utförd den. Godkänd den.

Varvtalsstyrning av likströmsmotorer

Elektricitet och magnetism

DET ÄR INGEN KONST ATT MÄTA SPÄNNING OCH STRÖM

ETE115 Ellära och elektronik, vt 2015 Laboration 1

Ö 1:1 U B U L. Ett motstånd med resistansen 6 kopplas via en strömbrytare till ett batteri som spänningskälla som figuren visar.

Föreläsnng Sal alfa

Laborationsrapport. Kurs El- och styrteknik för tekniker ET1015. Lab nr. Laborationens namn Lik- och växelström. Kommentarer. Utförd den.

Tentamen i Elektronik - ETIA01

Elektronik 2018 EITA35

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

FK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (2:a omtentan), fredag 30 augusti 2013, kl 9:00-14:00

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik

Extrauppgifter Elektricitet

Föreläsning 3/12. Transienter. Hambley avsnitt

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013

KOMPENDIUM I RÖNTGENTEKNOLOGI

Tentamen Elektronik för F (ETE022)

4:2 Ellära: ström, spänning och energi. Inledning

FFY616. Halvledarteknik. Laboration 4 DIODER

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Mät kondensatorns reaktans

Extra kursmaterial om. Elektriska Kretsar. Lasse Alfredsson. Linköpings universitet November 2015

FK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00

Elektriska Drivsystem Laboration 3 Likriktarkopplingar. Likriktare uppbyggda av dioder och tyristorer. Teori: Alfredsson, Elkraft, Kap 5

Lektion 2: Automation. 5MT042: Automation - Lektion 2 p. 1

5. Kretsmodell för likströmsmaskinen som även inkluderar lindningen resistans RA.

IE1206 Inbyggd Elektronik

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

2. Vad menas med begreppen? Vad är det för olikheter mellan spänning och potentialskillnad?

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Laborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik

Övningsuppgifter i Elektronik

Föreläsning 4, Ht 2. Aktiva filter 1. Hambley avsnitt 14.10, 4.1

isolerande skikt positiv laddning Q=CV negativ laddning -Q V V

Elektriska komponenter och kretsar. Emma Björk

1( ), 2( ), 3( ), 4( ), 5( ), 6( ), 7( ), 8( ), 9( )

Definition av kraftelektronik

Föreläsning 29/11. Transienter. Hambley avsnitt

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Lab nr Elinstallation, begränsad behörighet ET1013 Likströmskretsar

IE1206 Inbyggd Elektronik

Kapitel: 31 Växelström Beskrivning av växelström och växelspänning Phasor-diagram metoden Likriktning av växelström

Laborationshandledning för mätteknik

LABORATION 3. Växelström

Transkript:

14BDioder Den ideala dioden. En stor och viktig grupp av halvledarkomponenter utgör dioderna, som kännetecknas av att de har vad man kallar ventilverkan. De uppvisar låg resistans för ström i den ena riktningen, Allmän symbol för diod. Ledriktning Anod Katod Alternativ symbol för en ideal diod. U I Spärriktning Ledriktning Figur 3.2 Diodsymboler. Karakteristisk ström-spännings-kurva för ideal diod. Verklig diod se ledriktningen eller framriktningen, men hög resistans för ström i den motsatta riktningen, spärriktningen eller backriktningen. Diodens schemasymbol visas i Figur 3.1. De båda anslutningarna kallas anod och katod. Dioden leder alltså i riktning från anod till katod. I ledriktningen är den ideala dioden som en kortslutning, tillslagen strömbrytare, och spänningen över dioden är därför 0V (idealt). Hur stor ström som flyter genom dioden kortslutningen då den leder bestäms av omgivande krets. I motsatt riktning spärrar dioden som ett avbrott, eller en frånslagen strömbrytare, 0A. Spänningen över dioden avbrottet bestäms av omgivande krets. Den vanligaste typen av dioder, kiseldioden, avviker från idealet främst genom att spänningsfallet över dioden i ledriktningen inte är noll utan kan i praktiken betraktas som konstant och lika med cirka 0,7 V inom diodens normala arbetsområde. Dioder används i likriktare som används i all elektronikutrustning som skall anslutas till elnätet. Nätspänningen, som är en växelspänning omvandlas till likspänning av så kallade likriktare (med dioder). I U

Ö3:1 Figuren, från boken, visar en enpulslikriktare. Strömmen i är riktad i diodens ledriktning och diodspänningen, över dioden, som i fig 3.1 ovan. R = 6Ω. U V U L R Likriktare Last Figur Enpulslikriktare a) U V = 12V beräkna i. b) U V = 12V beräkna U L. c) U V = 12V beräkna U D. d) U V = -12V beräkna i. e) U V = -12V beräkna U L. f) U V = -12V beräkna U D. Ö3:2 Samma krets som i föregående uppgift men u V är en växelspänning (fyrkantvåg) enligt nedan. Medelvärdet av en spänning kallas likspänningskomponenten och medelvärdet av en ström kallas likströmskomponenten. a) Beräkna likspänningskomponenten av u V. b) Skissa i ett diagram spänningen u V tillsammans med strömmen, lastspänningen u L samt diodspänningen u d. c) Beräkna likspänningskomponenten av lastspänningen.

d) Beräkna likströmskomponenten. Ö3:3 Figuren visar en likriktarbrygga, tvåpulslikriktare. Strömmen i V är riktad i den översta pilens riktning (se fig). R = 6Ω. Spänningen över motståndet är lastspänningen och heter U L (saknas i figuren) pilarna visar strömmens väg pos. halvperiod 4 1 I L neg. halvperiod U V 2 3 R Figur Error! No text of specified style in document..1 Tvåpulslikriktare med fyra dioder i bryggkoppling, Graetz brygga U V = 12V. a) Vilka två dioder leder? b) Beräkna i V och i L. (i V går i den översta pilens riktning i figuren) c) Beräkna spänningen över diod 2 och lastspänningen u L. U V = - 12V. d) Vilka två dioder leder? e) Beräkna i V och i L. f) Beräkna spänningen över diod 3 och lastspänningen u L (som ligger över lastresistorn R)

Ö3:4 Samma krets som i föregående uppgift, men Uv är en växelspänning enligt diagrammet nedan. a) Beräkna likspänningskomponenten av u V. b) Skissa i ett diagram spänningen u V tillsammans med de båda strömmarna och lastspänningen u L c) Beräkna likspänningskomponenten av lastspänningen. d) Beräkna likströmskomponenten av lastströmmen. Ö3:5 Samma krets som i föregående uppgift, men Uv är en sinusformad växelspänning. Växelspänningen har en amplitud (toppvärde) på 12V. a) Beräkna likspänningskomponenten av u V. b) Skissa i ett diagram spänningen u V tillsammans med de båda strömmarna och lastspänningen u L c) Beräkna likspänningskomponenten av lastspänningen. d) Beräkna likströmskomponenten av lastströmmen.

Ö3:6 Enpulslikriktare med glättningskondensator En enpulslikriktare enligt figuren kan ha en så kallad glättningskondensator för att jämna ut likspänningen över lasten (representerad av motståndet). Om brytaren är öppen har kondensatorn ingen inverkan och det blir stora pulsationer i likspänningen. Om brytaren är sluten kommer kondensatorn att förse lasten med ström, och delvis laddas ur, under den negativa halvperioden, då växelspänningen är negativ. i L i V uv i C u L Oftast är växelspänningen som skall likriktas sinusformad, men för enkelhets skull antar vi nu att den är en fyrkantvåg enligt grafen nedan. Växelspänningens toppvärde är 12V och dioden har framspänningsfallet 0,7V (ett standardvärde). Lasten modelleras av en resistans på 1,13 Ω. Kondensatorn är stor. Strömbrytaren är öppen (detsamma som utan kondensator). a) Beräkna lastspänningen u L och lastströmmen i L vid t = T/4. b) Beräkna lastspänningen u L och lastströmmen i L vid t = 3T/4. c) Beräkna medelvärdet av lastspänningen och lastströmmen. d) Beräkna effekten i lasten och förlusteffekten i dioden (medelvärden). Strömbrytaren är sluten (detsamma som med kondensator, glättning). e) Beräkna lastspänningen u L och lastströmmen i L vid t = T/4. f) Beräkna lastspänningen u L och lastströmmen i L och kondensatorströmmen i C och växelströmmen i V vid t = 3T/4.

g) Beräkna medelvärdet av lastspänningen och lastströmmen. h) Beräkna effekten i lasten (medelvärdet). Ö3:7 Strömförsörjning till kretskort Strömförsörjningssystemet i ett elektroniskt instrument kan efter en viss förenkling representeras med detta ekvivalenta schema. a) Beräkna hur stor spänningen över 1000 motståndet blir. Dioden har framspänningsfallet 0,7V. 5 12 V (likspänning) 250 1000 10 F strömförsörjning övriga kretskort kretskort A b) Till vilket värde ungefär sjunker denna spänning (över 1000 motståndet) om spänningskällan (12 V) "kopplas bort" under 10 μs? c) Till vilket värde ungefär sjunker denna spänning (över 1000 motståndet) om spänningskällan (12 V) "kopplas bort" under 1 s?

Facit: Ö3:1 2A, 12V, 0V, 0A, 0V, -12V Ö3:2 a) 0V b) se nedan, c) 6V d) 1A Ö3:3 a) 1 och 2 b) 2A och 2A c) 0V och 12V d) 3 och 4 e) -2A och 2A f) 0V och 12V Ö3:4 a) 0V b) se fig nedan c) 6V d) 1A

Ö3:5 a) 0V b) I övre figuren nedan visas Uv och iv ser likadan ut. I nedre figuren visas ul och il ser likadan ut (Ohms lag u ger i)

u UV 2 UV t UV 2 U L u 1 2 3 4 1 2 3 4 t Figur 3.11 Spänningarnas kurvform vid tvåpulslikriktning. Siffrorna ovanför urlr-kurvan anger vilka dioder som leder under intervallet c) 2 7,6 d) 1,3 Ö3:6 a) 11,3V 10A b) 0V 0A c) 5,65V 5A d) 56,5W 3,5W e) 11,3V 10A f) 11,3V 10A 10A 0A g) 11,3V 10A h) 113W Ö3:7 Strömförsörjning till kretskort a) Stationär drift, likspänning och likström: Ingen ström genom kondensatorn 12V - 5 I - 0,7V - 200 I 0 där 200Ω är parallellkopplingen av 1000Ω och 250Ω I 0,055A ger U1000 200 0,055A 11V b) Spänningsbortfall: Nu får vi ett nytt schema, där dioden inte leder. 6 200 10 10 s 2000 s 2ms På 10 μs hinner spänningen inte sjunka från 11V då τ >> t. (från 11V till 10,95V dvs marginellt). 250 1000 10 F c) På 1s 1000ms hinner kondensatorn laddas ur helt till 0V eftersom t >> τ. 170126/HJ