1260709968Zadaci_-_izvori_napajanja

8/17/2019 1260709968Zadaci_-_izvori_napajanja

1/16

ZADACI – IZVORI NAPAJANJAZ1.

Za ispravljač na slici uzeti da su L1 i C1 veoma velikih vrijednosti, R1=100 oma,

V=0.!V. "ko amplituda napona #1 iznosi #1m=1$V, koliko iznosi jednosmjerni napon

na izlazu%#& = % 'V(

Rješenje:

)o*to je induktivnost L1 +eskonačna, to znači da kroz nju teče konstantna

jednosmjerna- struja. o dalje znači da uvijek provodi jedna ili dru/a dioda i toona dioda koja ima vei napon na anodi jer su im katode spojene zajedno-. ioda 1e provoditi za vrijeme pozitivne poluperiode napona #1, a dioda $ za vrijeme

ne/ativne poluperiode. apon #$ je punotalasno ispravljena sinusoida umanjena za

pad napona V. )o*to je jednosmjerni napon na induktivitetu jednak nuli VLsr=0,

odatle slijedi da e jednosmjerni napon na izlazu #& +iti jednak jednosmjernoj

vrijednosti napona #$. )o*to imamo ustaljeni re2im, jednosmjerni napon se računa

kao srednja vrijednost u jednoj periodi.

U sr =U 1m

∫0

sin d −V D= 12

3,1416 2−0,8=6,8394V

ačan od/ovor3 6,8394

Z$.

Za prekidački izvor napajanja poznato je3 V4=1$V, L1=100u5, C6#=100u7 i pad


2/16

napona na direktno polarisanoj diodi V=0.8V. Za do+ijanje izlazno/ napona V6#=9V,

koliko tre+a da iznosi R$=% ':(.

Rješenje:

)ojačavač /re*ke error amp- e djelovati na );< modulator sa ciljem da svedesi/nal /re*ke na nulu. 6vo je op*te načelo svih kola sa ne/ativnom povratnom

spre/om. akle, na ulazu pojačavača /re*ke e +iti3V = V>, a odatle slijedi3 V6#?R1@R1R$-= VRA7 = 1,$&V

#zimajui da je V6#=9V, i R1=1:B lako se do+ija da je R$ = &,09 :B.

ačan od/ovor3 3,065

Z&.

# kolu sta+ilizatora sa slike poznato je3 R1=R9=1:, R$=10:, R&=8D0A, R8=8:, R=1,$A.

ranzistori su identicnih karakteristika sa, VEA=0.V, VCAF=0V, VACF8=0.$V i β=100,

zener dioda Z je idealna sa VZ=1.V. :oliko iznosi minimalna otpornost potro*ača

R)min=% 'oma(, za koju sta+ilizator jo* uvijek daje sta+ilan napon.

Rješenje:

"ko poGemo od velike otpornosti potro*ača R) i postepeno ju smanjujemo rasti e

struja kroz3 potro*ač, redni tranzistor H8 i strujni *ant R. # jednom trenutku e

napon na strujnom *antu R dostii VEA=0.V i počee da provodi tranzistor H&.je/ovim provoGenjem oduzima se struja po+ude +aze tranzistora H8 tako da dalji

rast struje kroz H8 nije vi*e mo/u. :a2emo da je proradila strujna za*tita, ili

strujno o/raničenje. "ko +i se otpornost potro*ača R) i dalje smanjivala, z+o/

o/raničenja struje, počeo +i da pada napon na potro*aču. akle, sta+ilizatorprestaje da daje sta+ilan napon u trenutku kada proradi strujna za*tita.

4)maI= VEA@R = 0,@1,$=0,9"


3/16

Fada tre+a nai vrijednost izlazno/ sta+ilisano/ napona napon potro*ača- V).

#očavamo kru2nu konturu sa ne/ativnom povratnom spre/om R8>H1>H$>R&>H8. ranzistor

H1 radi kao pojačavač /re*ke i odr2ava VEA1 = 0,V.

VEA1 = VE1>VA1 = V) R9@R8R9- J VZ

Flijedi3

V) = VEA1VZ-?R8R9-@R9=>0,1,-?81-@1= 9VK >0,V

:onačno minimalna otpornost potro*ača je

R)min = V)@4)maI = 9@0,9 = 10B

ačan od/ovor3 10

Z8.

a slici je prikazana upro*ena *ema sta+ilizatora napona. 6drediti R9= % ':6m(

tako da izlazni napon +ude V4=9V. )oznato je3 V#=V, R1=8D0A, R&=1$0A, R=$:$,

VRA7=1.$V, β$=β&MM1, +1=$0, VEA=V/=0,.V.

Rješenje:

#očavamo )F kru2nu konturu R9>6)>$>1->R8. 6peracioni pojačavač e djelovati takoda izjednači napone na svojim ulazima.V = V> =M VRA7 = V4R@R9R- =M R9 = V4R@VRA7 J R = 9?$,$@1,$ J $,$ = ,D:

ačan od/ovor3 6,97


4/16

Z9.

a slici je prikazan izvor sa tropinskim sta+ilizatorom napona LVadj=VreN=1.$9V. )oznato je C1=1000u7, C$=$$0n7, C&=8D0u7, C8=$$0n7,)dmaI=$;, Vin=1$V, R$=1: i R1=$:$. :oliko iznosi izlazni napon Vout= % 'V(.

Pomoć !ješ"#"nj:

Viz = VreN?R1R$-@R$ = 4 V

Z.

a slici je prikazan izvor sa tropinskim sta+ilizatorom napona LVadj=VreN=1.$9V. )oznato je C1=1000u7, C$=$$0n7, C&=8D0u7, C8=$$0n7, Vin=1$V,R$=1: i R1=$:$. :oliko iznosi disipacija sna/e na sta+ilizatoru )d = % ';(, kadase na izlaz priključi potro*ač Rp=&& oma.

Pomoć !ješ"#"nj:Viz = VreN?R1R$-@R$ = 8V)d = Vin>Viz-?Viz@Rp = 0,97 ;


5/16

ZD.

a slici je prikazan sta+ilizator sa rednim tranzistorom i kolo za za*titu odkratko/ spajanja izlaznih priključaka. #lazni napon je nesta+ilan i kree se uopse/u od 1$ do 19 volti. Fvi tranzistori su identični sa VEA=0.V i O7=100, Zener>

dioda ima VZ=.$V, pri 4ZM=$m", a poznato je3 R1=10:, R$=8:D i R8=1,$Ω. 6dreditimaksimalnu vrijednost otpornosti R&=% 'Ω(, tako da sta+ilizator na svom izlazudaje nominalnu vrijednost napona V)=V)nom=10V, pri svim strujama potro*ača u opse/u

od 0 do 900m".

Rješenje:


6/16

Z!.

:od ispravljaca sa induktivnim Nilterom poznato je v/ = 10sint 'V(, L=105 iRp=10oma. iode se mo/u smatrati idealnim. :oliko iznosi jednosmjerni napon na

potro*acu Rp. V) = % 'V(Rješenje:

ioda 1 propu*ta pozitivnu poluperiodu. Za vrijeme ne/ativne poluperiode provodizamajna dioda $. Sednosmjerni naponi sa lijeve i desne strane induktiviteta sujednaki. Fa lijeve strane imamo polutalasno ispravljenu sinusoidu. jenajednosmjerna komponenta je3

Vm@T = 10@&,18 = &,1!V

ačan od/ovor3 3,18

:omantar3 Zadatak smo radili pod pretpostavkom da kolo radi u kontinualnom re2imu,to jest da kroz induktivitet stalno teče strujaK provodi 1 ili $. )o/ledajmo dali je ova pretpostavka potre+na. #koliko +i prije kraja ne/ativne poluperiode

prestala da teče struja kroz $, tada +i ta ista struja prestala da teče krozpotro*ač i napon +i +io 0V s o+je strane induktiviteta. akle i dalje +ismo salijeve strane induktiviteta imali polutalasno ispravljenu sinusoidu pa +i konačanrezultat +io isti. ru/im riječima pretpostavka kontinualno/ re2ima nije nu2na.


7/16

Z.

:onvertor napona sa slike ima zanemarljive /u+itke. #čestanost uključivanjatranzistora H je $9:5z, Vi=1$V, struja kroz L stalno teče, CU i RL=$$B. "ko2elimo da izlazni napon +ude Vo=9V, koliko tre+a da iznosi interval provoGenjatranzistora%

t6=% 'Ws(

Rješenje:Rečeno je da struja kroz L stalno teče. o znači da kolo radi u kontinualnomre2imu i da uvijek provodi3 ili tranzostor H ili dioda . alje, zanemarljivi/u+ici znači da tranzistor i diodu mo2emo smatrati idealnim prekidačima, to jestsa padom napona 0V kada provode. :onačno, +eskonačna kapacitivnost C znači da jeizlazni napon napon potro*ača- Vo konstantan. ama je dovoljan i +la2i uslov, daje vremenska konstanta CRL znatno vea od periode =1@N. ada +ismo mo/li

zaključiti da se napon Vo ne mijenja u jednoj periodi, a to dalje znači da jekonstantan u ustaljenom re2imu.

:ada tranzistor provodi, napon na induktivitetu je Vi>Vo. :ada dioda provodi,

napon na induktivitetu je 0>Vo.Frednji napon na induktivitetu je jednak nuli VL = 0.

=M Vi>Vo-on>Vo>on-=0=M on= Vo@Vi=80?9@1$ = 16,67 μs

Z10.


8/16

:onvertor napona sa slike ima zanemarljive /u+itke. #čestanost uključivanjatranzistora H je $9:5z, Vi=1$V, struja kroz L stalno teče, CU i RL=100B. "ko

tranzistor provodi sa Naktorom ispune =on@=80Q, koliko iznosi izlazna struja 4o= % 'm"(

Pomoć !ješ"#"nj:Frednji napon VL=0. =M Vion=Vo>Vi->on-

Vo = Vi @>on- = 1$?80@80>0,8?80- = $0V4o = Vo@RL = $0@100 = $00 m"

Z11.

:onvertor napona sa slike ima zanemarljive /u+itke. #čestanost uključivanjatranzistora H je $9:5z, Vi=1$V, struja kroz L stalno teče, CU i RL=100B. "ko

2elimo da izlazni napon +ude Vo=&0V, koliko tre+a da iznosi interval provoGenjatranzistora%

t6=% 'Ws(

Pomoć !ješ"#"nj:Frednji napon VL=0. =M Vion = Vo>Vi->on-

on = Vo>Vi-@Vo = 80&0>1$-@&0 = $4 us

Z1$.


9/16

:onvertor napona sa slike ima zanemarljive /u+itke. #čestanost uključivanjatranzistora H je $9:5z, Vi=1$V, struja kroz L stalno teče, CU i RL=90B. "kotranzistor provodi sa Naktorom ispune =on@=80Q, koliko iznosi izlazna struja 4o= % 'm"(

Pomoć !ješ"#"nj:Frednji napon VL=0. =M Vi>Vo-on>Vo>on- = 0

Vo=Vi on @ = 1$ ?0,8 = 8,!V4o = Vo @RL = 8,!@90 = 96 m"

Z1&.

:onvertor napona sa slike ima zanemarljive /u+itke. #čestanost uključivanjatranzistora H je $9:5z, Vi=$8V, struja kroz L stalno teče, CU i RL=19B. "ko2elimo da izlazni napon +ude Vo=>19V, koliko tre+a da iznosi interval provoGenjatranzistora%t6=% 'Ws(

Pomoć !ješ"#"nj:Frednji napon VL=0. =M VionVo>on- = 0

on = Vo@Vi>Vo- = 80 >19-@$819- = 15,38 us

Z18.

:onvertor napona sa slike ima zanemarljive /u+itke. #čestanost uključivanja


10/16

tranzistora H je $9:5z, Vi=$8V, struja kroz L stalno teče, CU i RL=19B. "kotranzistor provodi sa Naktorom ispune =on@=$9Q, koliko iznosi izlazna struja 4o= % 'm"(

Pomoć !ješ"#"nj:Frednji napon VL=0. =M VionVo>on- = 0

Vo = >Vion@>on- = >$8?10@80>10- = !V

4o = Vo@RL

= !@19 =533

m"Z19.

Fta+ilizator sa slike ima presavijenu Nold>+ack- strujnu za*titu. "ko je V#L=$8V,

R1=R$=10:, R&=$D0B, Rs=$B, R8=R9=10:, Vz=9V, VEA=0,DV i svi tranzistori imaju OU,kolika je maksimalna struja sta+ilizatora%4m = % 'm"(:olika je struja kratko/ spoja%4k = % 'm"(

Rješenje:

:od ovo/a sta+ilizatora, zahvaljujui otporniku R1 imamo takozvanu presavijenuNold>+ack- strujnu za*titu. Ftrujni limit ne zavisi samo od pada napona nastrujnom *antu Rs, ve i od struje kroz R1. apon na Rs zavisi od struje potro*ačato jest struje sta+ilizatore-, a struja kroz R1 zavisi od razlike ulazno/ i

izlazno/ napona. H&>H1>Rs. ranzistor H& radi kao pojačavač /re*kekoji poredi napon Vz sa dijelom izlazno/ napona

VzVEA = Vp?R9@R8R9- =M Vp = VzVEA-?R8R9-@R9 = 1$, V

Fada tre+a nai struju pri kojoj počinje da provodi tranzistor H$ za strujnoo/raničenje. apon VEAH$ je jednak z+iru napona na Rs i napona na R&.


11/16

VEAH$ = Rs?4p V#L J Vp Rs?4p--?R&@R1R&-

:onačno se do+ija 4p = R1R&-?VEA R&?Vp J R&?V#L-@R1?Rs-

4m = 100,$D-?0,D 0,$D?1$, J 0,$D?$8- @ 10?0,00$-= $05,55 m"4k = 100,$D-?0,D 0,$D?0 J 0,$D?$8- @ 10?0,00$-= 35,45 m"

:omentar3 6vakva presavijena karakteristika je veoma dra/ocjena jer dopu*takonstruktoru da namjesti vei strujni limit 4m ne/o *to +i mo/ao u slučaju prostestrujne za*tite. aime, kod proste strujne za*tite je 4k=4m. # najnepovoljnijojsituaciji, kada je izlaz kratko spoj$09en, redni tranzistor trpi3 i najveu strujui najvei napon. ada je disipacija sna/e maksimalna i iznosi )maI = V#L?4m. 6vo

prisiljava konstruktora da postavi strujni limit 4m na vrijednost 4m=)maI@V#L. F

dru/e strane, kod presavijene strujne za*tite, u kratkom spoju redni tranzistortrpi znatno manju sna/u disipacije ) = V#L?4k, pa je mo/ue 4m podesiti na veu

vrijednost.

Z1.

)oznato je da tropinski sta+ilizator L V"S = 1,$9V, ima

strujno o/raničenje 4


12/16

Z1D.

)oznato je da tropinski sta+ilizator L V"S = 1,$9V, ima

strujno o/raničenje 4


13/16

pada na nulu.

Rješenje:

)o*to kolo radi u kontualnom re2imu to znaci da postoje samo dva stanja31. stanje kada provodi V) .

)o*to srednja vrijednost napona na induktivitetu mora +iti nula, va2i3VL1?t6 VL$?t677 = 0, odnosno V#L?t6 = V) > V#L-?t677.alje je t6 t677 = = 1@N = 10μs i konacnot6 = 5 μs


14/16

ZADACI %A PON&'(NI) OD*OVORI)A

Z1. :oja tvrdnja nije tačna%:od izvora napajanja, prosti kapacitivni Niltar3

1.je jednostavan i jeNtin$.smanjuje u/ao provoGenja kod ispravljača&.pravi strujni udar prilikom uključenja izvora4+ o"#e-no .e /o!. /o2 !e/2"/ -#o!", o-!om n" #.o/e !e/#enje

Z$0.

:oja trvdnja za induktivne L i LC Niltere 4SA tačna3

1.te2ak je za proračun$.omo/uava la/ani start izvora3+o"/š"#" !"2 .!"#j"" je! .m"njje #!jeme !o#oenj" 2o2"8.u/lavnom se koristi kod prekidačkih izvora

Z$1.

:oja je ovo vrsta prekidačko/ izvora%

1+o!" n"on"$.spu*tač napona&.podizač napona8.rezonantni konvertor


15/16

Z$$.


1.o+rtač napona$.spu*tač napona3+o2-" n"on" 8.rezonantni konvertor

Z$&.


1.o+rtač napona$+.š" n"on" &.podizač napona8.rezonantni konvertor


16/16

Z$8.


1.rezonantni konvertor$.spu*tač napona&.7lY+ack konvertor8+o!;"!2 /on#e!o!

Z$9.


1.ukov konvertor$.rezonantni konvertor3+

Documents

1260709968Zadaci_-_izvori_napajanja