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:Vcom = 3,6V;  R0 = 3KΩ; C = 0,25uF; VBE =0,6V; V1 = 20V; ηTUJ = 0,55 ;VVTUJ =1V

Perioada oscilatorului este:(A)     TOR = 2[ms](B)     TOR = 20[μs](C)     TOR = 2,5[ms](D)     TOR = 30[μs]  Rezolvare:  Tensiunea la bornele condensatorului este:

Pentru  t = TOR   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:Vcom = 4,6V;  VD =0,6V ; R = 20KΩ; C = 100nF;  V1 = 20V; ηTUJ = 0,8 ;

Perioada oscilatorului este:(A)     TOR = 10ln2 [ms](B)     TOR = 5ln2 [ms](C)     TOR = 5ln 2 [μs](D)     TOR = 4ln2 [ms] Rezolvare:  Tensiunea la bornele condensatorului este:

Particularizând  t = TOR  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 Id 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 Id 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], RS = 2,5 [], 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) IQRM = 2,25 [A]                              (B)

IQRM = 2,5 [A](C) IQRM = 3 [A]                        (D) IQRM = 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], RS = 4 [], L = 75 [H], 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) IQRM = 2,3 [A]                 (B) IQRM = 3,25 [A](C) IQRM = 3,3 [A]                 (D) IQRM = 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 iL = 0,3 [A], frecvenţa de comandă f = 20 [KHz], RS = 5 []. 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) VRRM = 80 [V] ; I2 = 12 [A](B) VRRM = 60 [V] ; I2 = 8 [A](C) VRRM = 70 [V] ; I2 = 10 [A](D) VRRM = 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 V1m = 20 [V], V1M = 30 [V], R1 = 200 [], VZ = 10 [V], IZm = 10 [mA], IZM = 90 [mA], să se specifice între ce limite poate să varieze rezistenţa de sarcină RS. (Se neglijează rezistenţa dinamică a diodei Zenner).(A)  RSm = 200 [] ; RSM = 1100 []                      

(B)  RSm = 150 [] ; RSM = 900 [](C)  RSm = 250 [] ; RSM = 1000 []                      (D)  RSm = 120 [] ; RSM = 2000 [] Rezolvare:          Circuitul este un stabilizator parametric de tensiune continuă, pentru care se pot scrie relaţiile:

curentul maxim de sarcină, care poate fi asigurat prin RS, pentru ca schema să lucreze bine chiar când V1 = V1m este

Curentul minim de sarcină, la care D. Z. nu se arde chiar dacă V1 = V1M este:

Răspunsul corect este varianta (C).     

11. Se dă circuitul din figura 12 la care se cunosc R1 = 20 [], V1m = 30 [V], V1M = 40 [V], VZ = 9,4 [V], VBE = 0,6 [V], RSm = 10 [], RSM = 100 [], factorul de amplificare în curent al tranzistorului este  =

49. Neglijând rezistenţa dinamică a Diodei Zenner D.Z. puterea maximă disipată pe tranzistorul Q şi puterea maximă disipată pe  RS 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 VZ = 10,6 [V], VBE = 0,6 [V], V1m = 15 [V], V1M = 20 [V], RSm = 5 [], RSM = 50 [] factorul de amplificare în curent al tranzistorului este  = 50  si R1 = 188 [].  Neglijând rezistenţa dinamică a Diodei Zenner D.Z., valoarea maximă a curentului prin această diodă este: (A)  IZmax = 50 [mA]                                     (B)  IZmax = 55 [mA](C)  IZmax = 40 [mA]             (D)  IZmax = 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 [K], P = 0,5 [K],

RS = 100 [], R2 = 0,5 [K], R3 = 260 [], VZ = 9,4 [V], VBE = 0,6 [V], V1m = 18 [V], V1M = 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 Idiv >> IB1). 

(A)   V2m = 11 [V], V2M = 14 [V], PdQ2 max = 1,24 [W](B)    V2m = 12 [V], V2M = 15 [V], PdQ2 max = 1,34 [W](C)   V2m = 13 [V], V2M = 15 [V],  PdQ2 max = 1,2 [W](D)   V2m = 12 [V], V2M = 14 [V], PdQ2 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 = V1M şi VCE = V1M – V2m = 22-12 = 10[V].PdQ2 = VCE IQ2 ,         IQ2 = I2 + Idiv + I3.

 

Răspunsul corect este varianta (B). 

        14. Se dă stabilizatorul de tensiune continuă din figura 15 realizat cu circuitul integrat βA723. Ştiind că VREF = 7,15 [V], V1 = 20,73 [V], R1 = 5 [K], R2 = 6 [K], 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 RS. (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)  RSm = 6,325 []                                                 (B) RSm = 7[](C)  RSm = 7,865 []                                                 (A)  RSm = 15,73 []          

  

 

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:

Figura   15

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 VREF = 7,15 [V], V1 = 9 [V], R1 = 5 [K], R2 = 2,15 [K], RS = 2,5 [], 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)  PdQ1 = 200[mW], r = 0,15 []                            (B) PdQ1 = 150 [mW], r = 0,2 [](C)  PdQ1 = 180[mW], r = 0,3 []                              (D)  PdQ1 = 160 [mW], r = 0,26 [] 

 

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).