TESTE GRILA

DISCIPLINA ELECTRONICA INDUSTRIALA

1. Fie oscilatorul de relaxare cu TUJ din figura 1, a cărui perioadă se comanda printr-un control serie a curentului de incărcare a condensatorului. Se dau:

V_com = 3,6V; R₀ = 3KΩ; C = 0,25uF; V_BE =0,6V; V₁ = 20V; η_TUJ = 0,55 ;V_VTUJ =1V

Perioada oscilatorului este:

(A) T_OR = 2[ms]

(B) T_OR = 20[μs]

(C) T_OR = 2,5[ms]

(D) T_OR = 30[μs]

Rezolvare:

Tensiunea la bornele condensatorului este:

Pentru t = T_OR rezulta:

Răspunsul corect este varianta (C)

2. Fie oscilatorul de relaxare cu TUJ din figura 2, a cărui perioada se comanda prin tensiunea iniţială de încarcare a condensatorului . Se dau:

V_com = 4,6V; V_D =0,6V ; R = 20KΩ; C = 100nF; V₁ = 20V; η_TUJ = 0,8 ;

Perioada oscilatorului este:

(A) T_OR = 10ln2 [ms]

(B) T_OR = 5ln2 [ms]

(C) T_OR = 5ln 2 [μs]

(D) T_OR = 4ln2 [ms]

Rezolvare:

Tensiunea la bornele condensatorului este:

Particularizând t = T_OR rezulta . Deci:

Răspunsul corect este varianta (D)

3. Fie redresorul din figura 3. Transformatorul si tiristoarele se considera ideale. Sistemul trifazat R,S,T din primar este cel industrial 3x380V, 50Hz. Inductanta sarcinii este foarte mare, astfel ca se poate considera constant curentul redresat. Considerând raportul de transformare , rezistenta de sarcina , si ca unghiul de comandă al tiristoarelor este electrice să se specifice solicitarile in tensiune şi în curent ale tiristoarelor:

(A)

(B)

(C)

(D)

Rezolvare:

Valoarea efectiva a tensiunii de pe o faza a secundarului este:

Solicitarea in tensiune a tiristorului este :

Curentul redresat este:

Răspunsul corect este varianta (B)

4. Fie redresorul din figura 4. Transformatorul si tiristoarele se considera ideale. Sistemul trifazat R,S,T din primar este cel industrial 3x380V, 50Hz. Inductanta sarcinii este foarte mare, astfel ca se poate considera constant curentul redresat. Considerând raportul de transformare , rezistenta de sarcina , si ca unghiul de comandă al tiristoarelor este electrice să se determine solicitările in tensiune şi în curent ale tiristoarelor:

(A)

(B)

(C)

(D)

Rezolvare:

Valoarea efectiva a tensiunii de pe o faza a secundarului este:

Solicitarea in tensiune a tiristorului este:

Curentul redresat I_d este dat de relatia:

Solicitarile in curent ale tiristoarelorsunt:

Răspunsul corect este varianta (C)

5. Fie redresorul din figura 5. Transformatorul si tiristoarele se considera ideale. Sistemul trifazat R,S,T din primar este cel industrial 3x380V, 50Hz. Inductanta sarcinii este foarte mare, astfel ca se poate considera constant curentul redresat. Considerând raportul de transformare , rezistenta de sarcina , si ca unghiul de comandă al tiristoarelor este să se determine puterea medie disipată in circuitul de sarcina.

(A)

(B)

(C)

(D)

Rezolvare:

Valoarea efectiva a tensiunii de pe o faza a secundarului este:

Curentul redresat I_d este dat de relatia:

Puterea medie disipată in circuitul de sarcina este:

Răspunsul corect este varianta (A)

6. Fie invertorul trifazat din figura 6, a cărei sarcina este pur rezistivă. Invertorul asigură pe fiecare fază o tensiune formata din 6 pulsuri. Presupunând că tranzistoarele sunt comutatoare ideale şi că V₁=120[V], R=10[Ω], care este puterea debitată de sursa de curent continuu de la intrare ?

(A) P₁ =1000[W]

(B) P₁ = 960[W]

(C) P₁ = 900[W]

(D) P₁= 860 [W]

Rezolvare:

Pe oricare din cele 6 intervale de timp rezistentele se conectează la sursă ca in figura 7. Deci rezistenta echivalenta este:

Curentul absorbit de la sursa V₁ este:

Puterea furnizată de sursa V₁ este:

Răspunsul corect este varianta (B).

7. Se dă convertorul din figura 8, la care se cunosc: V₁ = 20 [V], V₂ = 5 [V], R_S = 2,5 [W], f=20[KHz] si L = 0.375 [mH], Considerând toate componentele de curcuit ideale şi V₂ = constant să se determine curentul maxim repetitiv prin tranzistorul Q.

(A) I_QRM = 2,25 [A] (B) I_QRM = 2,5 [A]

(C) I_QRM = 3 [A] (D) I_QRM = 2,75 [A]

Rezolvare:

Este un convertor coborâtor (buck). Deci factorul de umplere al impulsurilor de comandă ale tranzistorului

Curentul de sarcină este

Curentul maxim repetitiv prin tranzistor este

Răspunsul corect este varianta (A).

8. Se dă convertorul din figura 9 la care se cunosc V₁ = 9 [V], V₂ = 12 [V], R_S = 4 [W], L = 75 [mH], f = 50 [KHz]. Considerând toate componentele de curcuit ideale şi condensatorul C de capacitate suficient de mare astfel încât să putem presupune V₂ = constant, să se determine curentul maxim repetitiv prin tranzistorul Q.

(A) I_QRM = 2,3 [A] (B) I_QRM = 3,25 [A]

(C) I_QRM = 3,3 [A] (D) I_QRM = 4,3 [A]

Rezolvare:

Este un convertor ridicător (boost), deci există releţia:

Curentul maxim prin tranzistor este:

Răspunsul corect este varianta (D).

9. Se dă convertorul din figura 10, la care se conosc V₁ = 20 [V], L = 2,5 [mH], riplul curentului prin bobină Di_L = 0,3 [A], frecvenţa de comandă f = 20 [KHz], R_S = 5 [W]. Considerând toate componentele de curcuit ideale şi condensatorul C de capacitate suficient de mare astfel încât să putem presupune V₂ = constant, deduceţi tensiunea inversă maximă ce se aplică diodei D şi valoarea curentului de sarcină.

(A) V_RRM = 80 [V] ; I₂ = 12 [A]

(B) V_RRM = 60 [V] ; I₂ = 8 [A]

(C) V_RRM = 70 [V] ; I₂ = 10 [A]

(D) V_RRM = 100 [V] ; I₂ = 16 [A]

Rezolvare:

Schema este cea a unui convertor mixt (buck - boost) deci putem scrie relaţia:

Tensiunea de ieşire a convertorului este:

Tensiunea inversă maximă aplicată diodei este:

iar curentul de sarcină este:

Răspunsul corect este varianta (A).

10. Se dă circuitul din figura 11, la care se cunosc V_1m = 20 [V], V_1M = 30 [V], R₁ = 200 [W], V_Z = 10 [V], I_Zm = 10 [mA], I_ZM = 90 [mA], să se specifice între ce limite poate să varieze rezistenţa de sarcină R_S. (Se neglijează rezistenţa dinamică a diodei Zenner).

(A) R_Sm = 200 [W] ; R_SM = 1100 [W]

(B) R_Sm = 150 [W] ; R_SM = 900 [W]

(C) R_Sm = 250 [W] ; R_SM = 1000 [W]

(D) R_Sm = 120 [W] ; R_SM = 2000 [W]

Rezolvare:

Circuitul este un stabilizator parametric de tensiune continuă, pentru care se pot scrie relaţiile:

curentul maxim de sarcină, care poate fi asigurat prin R_S, pentru ca schema să lucreze bine chiar când V₁ = V_1m este

Curentul minim de sarcină, la care D. Z. nu se arde chiar dacă V₁ = V_1M este:

Răspunsul corect este varianta (C).

11. Se dă circuitul din figura 12 la care se cunosc R₁ = 20 [W], V_1m = 30 [V], V_1M = 40 [V], V_Z = 9,4 [V], V_BE = 0,6 [V], R_Sm = 10 [W], R_SM = 100 [W], factorul de amplificare în curent al tranzistorului este b = 49. Neglijând rezistenţa dinamică a Diodei Zenner D.Z. puterea maximă disipată pe tranzistorul Q şi puterea maximă disipată pe R_S sunt :

(A)

(B)

(C)

(D)

Rezolvare:

Pentru stabilizatorul parametric de tensiune continuă cu diodă Zenner şi tranzistor din figura 12 se pot scrie relaţiile:

Valorile extreme ale curentului de sarcină sunt:

Este valabilă relaţia:

, dar

Curentul maxim prin Dioda Zenner se obţine din:

Curentul maxim prin tranzistor este:

Puterea maximă disipată pe tranzistor este:

Puterea maximă disipată pe rezistenţa de sarcină este:

Răspunsul corect este varianta (C).

12. Se dă circuitul din figura 13 la care se cunosc V_Z = 10,6 [V], V_BE = 0,6 [V], V_1m = 15 [V], V_1M = 20 [V], R_Sm = 5 [W], R_SM = 50 [W] factorul de amplificare în curent al tranzistorului este b = 50 si R₁ = 188 [W]. Neglijând rezistenţa dinamică a Diodei Zenner D.Z., valoarea maximă a curentului prin această diodă este:

(A) I_Zmax = 50 [mA]

(B) I_Zmax = 55 [mA]

(C) I_Zmax = 40 [mA]

(D) I_Zmax = 46 [mA]

Rezolvare:

Tensiunea stabilizată este

Valorile extreme ale curentului de sarcină sunt:

Valorile extreme ale curentului din baza tranzistorului sunt:

Se poate scrie relaţia:

Deci valoarea maximă a curentului prin dioda Zenner este:

Răspunsul corect este varianta (D).

13. Se dă circuitul din figura 14. Ştiind că R₁ = 2 [KW], P = 0,5 [KW], R_S = 100 [W], R₂ = 0,5 [KW], R₃ = 260 [W], V_Z = 9,4 [V], V_BE = 0,6 [V], V_1m = 18 [V], V_1M = 22 [V], să se specifice gama posibilă de variaţie a tensiunii V₂ şi puterea maximă disipată de tranzistorul Q₂, la valoarea minimă a tensiunii V₂. (Se neglijează rezistenţa dinamică a Diodei Zenner, iar I_div >> I_B1).

(A) V_2m = 11 [V], V_2M = 14 [V], P_{dQ2 max} = 1,24 [W]

(B) V_2m = 12 [V], V_2M = 15 [V], P_{dQ2 max} = 1,34 [W]

(C) V_2m = 13 [V], V_2M = 15 [V], P_{dQ2 max} = 1,2 [W]

(D) V_2m = 12 [V], V_2M = 14 [V], P_{dQ2 max} = 1,5 [W]

Rezolvare:

Presupunând cursorul potenţiometrului P în poziţia limită superioară se poate scrie relaţia:

Presupunând cursorul potenţiometrului P în poziţia limită inferioară se poate scrie relaţia:

Evident puterea maximă disipată pe tranzistorul Q₂ este atunci când V₁ = V_1M şi V_CE = V_1M – V_2m = 22-12 = 10[V].

P_dQ2 = V_CE× I_Q2 , I_Q2 = I₂ + I_div + I₃.

Răspunsul corect este varianta (B).

14. Se dă stabilizatorul de tensiune continuă din figura 15 realizat cu circuitul integrat βA723. Ştiind că V_REF = 7,15 [V], V₁ = 20,73 [V], R₁ = 5 [KW], R₂ = 6 [KW], factorul de amplificare în curent al tranzistorului Q₂ , β₂ = 50 şi că puterea maximă disipată de Q₁ este 200 [mW], să se determine valoarea minimă a rezistenţei de sarcină R_S. (Se neglijează tensiunea bază-emitor a tranzistorului Q₂, căderea de tensiune pe rezistorul traductor de curent r şi curentul de 1 [mA] prin divizorul R₁ – R₂).

(A) R_Sm = 6,325 [W] (B) R_Sm = 7[W]

(C) R_Sm = 7,865 [W] (A) R_Sm = 15,73 [W]

Figura 15

Rezolvare:

Pentru deducerea tensiunii V₂ se poate scrie relaţia:

Tensiunea colector emitor a tranzistorului Q₁ şi puterea disipată pe acest tranzistor sunt:

Curentul maxim prin tranzistorul Q₁ este:

Curentul maxim de sarcină este:

Aşadar, rezistenţa minimă de sarcină este:

Răspunsul corect este varianta (C).

15. Se dă stabilizatorul de tensiune continuă din figura 16, realizat cu circuitul integrat βA723. Ştiind că V_REF = 7,15 [V], V₁ = 9 [V], R₁ = 5 [KW], R₂ = 2,15 [KW], R_S = 2,5 [W], care este puterea disipată pe tranzistorul Q₁ şi care este valoarea rezistenţei r pentru ca protecţia de supracurent să intervină la un curent cu 25% mai mare decât curentul de sarcină. Factorul de amplificare în curent a tranzistorului Q₂ este β₂ = 50. (Se neglijează tensiunea bază-emitor a tranzistorului Q₂ si căderea de tensiune pe rezistorul r).

(A) P_dQ1 = 200[mW], r = 0,15 [W] (B) P_dQ1 = 150 [mW], r = 0,2 [W]

(C) P_dQ1 = 180[mW], r = 0,3 [W] (D) P_dQ1 = 160 [mW], r = 0,26 [W]

Figura 16

Rezolvare:

Valoarea tensiunii stabilizate rezultă din relaţia:

Curentul de sarcină este:

Curentul prin tranzistorul Q₁ este:

tensiunea colector emitor la tranzistorul Q₁ este:

Puterea disipată pe tranzistorul Q₁ este:

Curentul la care trebuie să intervină protecţia este:

Valoarea rezistenţei r este:

Răspunsul corect este varianta (D).