Karadeniz Teknik ÜniversitesiMühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Yrd. Doç. Dr. H. İbrahim OKUMUŞ

ELKE401 Güç Elektroniği IFinal sınavı

11 Ocak 2010Süre : 90 dk.

SORU 1.Aşağıdaki (a) ve (b) şekillerinde güç elektroniği devrelerinin sürdüğü yüklere ait akım ve gerilim eğrileri verilmektedir. Bu eğrilerin elde edilmesini sağlayacak güç elektroniği devrelerini ayrı ayrı çizerek yüklerin türlerini belirtiniz.

SORU 2.

SORU 3.

SORU 5.Bir 1N1190 diyodu 200 oC’lik eklem sıcaklığında 10 A’lik başlangıç akımı ile çalışmaktadır. Diyot kullanıldığı bir devrede akımın 10 A/μs oranında yön değiştirdiği tıkama kapasitesini karşılayabilmektedir. Ters tepe akımını (IRM) ve ters toparlanma süresini (trr), t2<<t1 ve t2 = t1 için hesaplayınız. Diyot’un katoloğunda, Qrr = 0.3 μC olarak verilmektedir.

LN431650 tipi bir tristörün bazı etiket değerleri aşağıda verilmiştir. Tristörden aşağıdaki şekilde verilen maksimum değeri 1600 A olan akım geçmesi durumunda tristördeki güç kaybı ne olur? Bu akım dalga şekliyle % 20’lik emniyet payı ile tristör hangi frekansa kadar güvenle çalıştırılabilir?VRRM = VDRM < 1600 V, IAV = IORT = 500 A, IRMS = Ietkin = 900 Adi/dt =< 200 A/ms, dV/dt = 1000 V/ms, Tristör gerilim düşümü: v = 0,8+0,0003i

i (A)Imax (A)

2ɷt

Vcc

Ic

Kesim Geçişİletimi

İletim

Rc

ib

Vcc

ic

+vCE

-

Bir güç transistor 100 V luk kaynakla beslenen 10 Ohm luk omik bir yükü anahtarlamak için kullanılıyor. Anahtarlama frekansı 5 kHz olup iletimde kalma süresi periyodun yarısına eşittir. (anahtarlama süresi iletimde kalma süresine göre çok küçük olduğundan ihmal ediliyor.) Transistörün iletime giriş ve çıkış süreleri eşit olup 3 µs dir ve eşit güç kaybı oluşmaktadır. İletim durumunda transistor üzerindeki gerilim düşümü 1,2 V tur.

a) İletim kaybı kaç Watt tır?b) Anahtarlama kaybı kaç Watt tır?c) Transistörün toplam termal direnci 0,75 oC/W ve

çevre sıcaklığı 35 oC ise transistor ün yanıp yanmayacağını belirleyiniz.

vs

i00

V0

0 i00

(a) (b)

vs

i00

V0

0 i00

Şekilde görülen doğrultucu devresi 60 derece tetikleme gecikmesi ile çalışmaktadır. Yük endüktif karakterli olup sabit ve sürekli akım çekmektedir. Yük uçlarındaki gerilim dalga şeklini çiziniz. Tristöre uygulanan tetikleme darbelerinin yerini şekilde gösteriniz.

SORU 4.

Başarılar…

ELKE 401 GÜÇ ELEKTRONİĞİ IDönem Sonu Sınav Çözümleri

Çözüm 1.

Endüktif yük Kapasitif yük

Çözüm 2.

2

~

Ü

e(t) R

T

i(t)

C~

Ü

e(t)RT i(t)

L

i (A)Imax (A)

2ɷt

Çözüm 3.

3

Vcc

Ic

Kesim Geçişİletimi

İletim

Rc

ib

Vcc

ic

+vCE

-

Çözüm 4.

4

Çözüm 5.

t2 = 0, trr = t1 için,

5

t1 = t2 = trr/2 için,

,

6