1 Übungsblatt 2 1) Ein Brückengleichrichter mit 4 Dioden vom Typ
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Prof. Dr. T. Wolf Hochschule Landshut Elektronische Bauelemente Studiengang Elektro- und Informationstechnik Übungsblatt 2 1) Ein Brückengleichrichter mit 4 Dioden vom Typ 1N400X wird an einer Phase des mitteleuropäischen Niederspannungsnetzes betrieben. a) Welche Dioden der 1N400X-Reihe können für diese Schaltung verwendet werden? b) Berechnen Sie die Größe des Lastwiderstandes, so dass die Dioden mit dem maximal zulässigen, mittleren Durchlassstrom betrieben werden. Benutzen Sie für die Berechnung die im Datenblatt angegebene Kennlinie und führen Sie wie im Skript angegeben eine Iteration durch. c) Nähern Sie die Diodenkennlinie durch eine Gerade an, die entsprechend der Kennlinie im Datenblatt durch den maximalen Stromwert und die Hälfte des maximalen Stromwertes verläuft. d) Berechnen Sie mit der Näherungsgerade aus c) die Verlustleistung in einer Diode, die an den Lastwiderstand abgegebene Leistung und den Wirkungsgrad der Schaltung. e) Bis zu welcher Umgebungstemperatur kann die Schaltung betrieben werden? 2) Ein Brückengleichrichter mit 4 Dioden vom Typ 1N400X wird an einen idealen Trafo angeschlossen, der primärseitig am mitteleuropäischen Niederspannungsnetz betrieben wird und eine Ausgangsspannung mit einem Effektivwert von 10V liefert. Der Gleichrichter wird mit einem Widerstand von RL 5 belastet. a) Berechnen Sie den mittleren Durchlassstrom der Dioden. Benutzen Sie für die Berechnung die im Datenblatt angegebene Kennlinie und führen Sie wie im Skript angegeben eine Iteration durch. b) Nähern Sie die Diodenkennlinie durch eine Gerade an, die entsprechend der Kennlinie im Datenblatt durch den maximalen Stromwert und die Hälfte des maximalen Stromwertes verläuft. c) Berechnen Sie mit der Näherungsgerade aus b) die Verlustleistung in einer Diode, die an den Lastwiderstand abgegebene Leistung und den Wirkungsgrad der Schaltung. d) Bis zu welcher Umgebungstemperatur kann die Schaltung betrieben werden? 3) Wie muss bei Aufgabe 2) ein Glättungskondensator dimensioniert werden, wenn die Spannungsschwankung am Lastwiderstand ca. 20% betragen soll? 4) Ein Brückengleichrichter mit 4 Dioden vom Typ 1N4007 wird an einer Phase des mitteleuropäischen Niederspannungsnetzes betrieben. Der Brückengleichrichter wird mit einer Reihenschaltung aus einer Induktivität L und einem ohmschen Widerstand RL belastet. a) Berechnen Sie die Größe des Lastwiderstandes, so dass die Dioden mit dem maximal zulässigen, mittleren Durchlassstrom betrieben werden. Nehmen Sie eine ideale Glättung des Stromes durch die Induktivität an und benutzen Sie für die Berechnung die im Datenblatt angegebene Kennlinie. b) Berechnen Sie die Verlustleistung in einer Diode, die an den Lastwiderstand abgegebene Leistung und den Wirkungsgrad der Schaltung. c) Berechnen Sie die Größe der Induktivität, so dass die Spannung am Lastwiderstand ca. 10% schwankt. 1 tw 02.01.2016 Ebe_Uebungsblatt_2.doc Prof. Dr. T. Wolf Hochschule Landshut Elektronische Bauelemente Studiengang Elektro- und Informationstechnik 5) Ein Drehstrom-Generator soll eine Leistung von 2kW bei einer mittleren Spannung von 12V an einen ohmschen Lastwiderstand abgeben. Im Gleichrichter werden Dioden vom Typ MBRH12020 verwendet (Datenblatt s. Übungsblattordner). a) Berechnen Sie die Größe des Lastwiderstandes und die erforderliche Außenleiterspannung des Generators. Benutzen Sie für die Berechnung die im Datenblatt angegebene Kennlinie und führen Sie wie im Skript angegeben eine Iteration durch. Nehmen Sie eine konstante Spannung am Lastwiderstand an. b) Berechnen Sie die Verlustleistung in einer Diode und den Wirkungsgrad der Schaltung. 2 tw 02.01.2016 Ebe_Uebungsblatt_2.doc
