1 Übungsblatt 2 1) Ein Brückengleichrichter mit 4 Dioden vom Typ

advertisement
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
Herunterladen