Bộ đề thi học kỳ 5 môn Điện tử công suất Lớp CĐ ĐTTT 11 (A+B) - Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng

BỘ CÔNG THƢƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG CĐKT CAO THẮNG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ THI HỌC KỲ V MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT LỚP CĐ ĐTTT 11(A+B) THỜI GIAN: 75 phút (Sinh viên không được sử dụng tài liệu) Bài 1: (4 điểm) Cho mạch chỉnh lƣu không điều khiển toàn kỳ 1 Pha dùng mba có điểm giữa tải R+L. Biết v2.1  v2.2 12 2 sint (V) , R=10, L=. 1. Vẽ sơ đồ mạch điện. 2. Vẽ đồ thị dạng sóng điện áp đặt lên tải vd, dòng điện qua diode D1 iD1, dòng điện qua diode D2 iD2. 3. Tính điện áp trung bình đặt lên tải Vd và dòng điện trung bình qua tải Id. Bài 2: (3 điểm) va T1 Cho mạch điện nhƣ hình 1. Biết: v va  220 2 sint (V) , =/6, R=10 ( đƣợc tính từ b T2 giao điểm phần dƣơng của hai đƣờng điện áp pha). 1. Giải thích hoạt động của mạch. vc T 2. Vẽ đồ thị dạng sóng điện áp đặt lên tải v dòng 3 d RL điện qua tải id và dòng điện qua thyristor T2 iT2. Bài 3: (3 điểm) Hình 1 Cho mạch điện nhƣ hình 2a. Biết E1=E2=E =24V, Q1, Q2 là lý tƣởng (Q dẫn thì VCE=0, Q tắt thì IC=0) vBE1 12V E1 Q1 D1 t (mS) 0 B R L i A vBE2 12V t (mS) E2 Q2 D2 0 1 2 Hình 2a Hình 2b 1. Tính điện áp trên tải V=VAB khi:  Q1 dẫn, Q2 tắt.  Q2 dẫn, Q1 tắt. 2. Khi điện áp điều khiển Q1 là vBE1 và điện áp điều khiển Q2 vBE2 có dạng nhƣ hình 2b. .Vẽ đồ thị dạng sóng điện áp trên tải v (v = vA-vB) và tính giá trị hiệu dụng V. Ngày tháng 12 năm 2013 Ngày 18 tháng 12 năm 2013 Khoa Điện Tử - Tin Học GV ra đề Thƣợng Văn Bé ĐÁP ÁN: Bài 1: (4 điểm) 1. Vẽ sơ đồ mạch điện 1 điểm 2. Vẽ vd 1 điểm, iD1, iD2 mỗi đồ thị 0,5 điểm 3. Tính mỗi thông số 0,5 điểm Vd = 2 2 V2/  11V Id = Vd/R = 1.1A vd (V) 12 2 V2.1 D1 t 0  2 0V i d V1 + iD1 D2 V2.2 L Id v t d 0  2 R - iD2 Id Sơ đồ mạch điện t 0  2 Bài 2: (3 điểm) 1. Giải thích hoạt động của mạch 1 điểm. 2. Vẽ đồ thị dạng sóng điện áp đặt lên tải vd 1 điểm, dòng điện qua tải id và dòng điện qua thyristor T2 iT2 mỗi đồ thị 0,5 điểm. vd (V) 220 2 t (/6) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12  220 2 id (A) 22 2 t 0  22 2 iT2 (A) 22 2 t 0  22 2 Bài 3: (3 điểm) 1. Tính điện áp trên tải V=VAB 1 điểm.  Khi Q1 dẫn, Q2 tắt: Điểm A đƣợc nối với cực dƣơng của nguồn E1 còn điểm B đƣợc nối với cực âm của nguồn E1 nên V=VAB=24V.  Khi Q2 dẫn, Q1 tắt: Điểm B đƣợc nối với cực dƣơng của nguồn E2 còn điểm A đƣợc nối với cực âm của nguồn E2 nên V=VAB= -24V. 2.  Vẽ đồ thị dạng sóng điện áp trên tải v 1 điểm. v(V ) 24 t (mS) 0 1 2  24  Tính giá trị hiệu dụng V 1 điểm. T 1 2 1 2 1  2 2  V   v dt   24 dt   (24) dt  24 (V) T 0 2  0 1  Ghi chú:  SV vẽ đồ thị phải ghi đầy đủ các giá trị đặc biệt.  Trong các câu trên, tùy mức độ sai sót mà Giáo Viên chấm bài trừ điểm cho phù hợp. BỘ CÔNG THƯƠNG ĐỀ THI HỌC KỲ 5 (Lần 2) TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT LỚP: CĐ ĐTTT 11A,B KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC THỜI GIAN: 75 phút (Sinh viên không được xem tài liệu) Câu 1: (2,5đ) Cho bộ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển hoàn toàn mắc vào nguồn điện xoay chiều một pha với trị hiệu dụng U = 120V, f = 50Hz. Tải thuần trở với R = 10 Ω. a. Vẽ sơ đồ mạch và dạng sóng điện áp trên tải khi góc điều khiển α = 600. b. Tính: trị trung bình của điện áp trên tải; trị trung bình của dòng điện chạy qua tải; điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi SCR. Câu 2: (2,5đ) Một bộ chỉnh lưu không điều khiển 3 pha hình tia được nối với nguồn điện xoay chiều có trị hiệu dụng bằng 220 V, tần số 50 Hz. Tải thuần trở R = 20 Ω. a. Vẽ sơ đồ mạch; dạng sóng điện áp trên tải; dạng sóng điện áp trên diode D1. b. Tính trị trung bình của dòng điện qua diode ID; điện áp ngược cực đại mỗi diode phải chịu UDmax. Câu 3: (2,5 đ) Cho bộ biến đổi điện áp xoay chiều 1 pha cấp nguồn cho tải thuần trở R = 15 Ω. Nguồn xoay chiều có trị hiệu dụng bằng 120V, tần số 50Hz. a. Vẽ sơ đồ mạch và dạng sóng điện áp trên tải khi góc kích α = 600 . b. Tính: trị hiệu dụng của điện áp trên tải; công suất tiêu thụ của tải; góc kích α khi công suất cung cấp cho tải là 500 W. Câu 4: (2,5đ) Cho bộ nghịch lưu áp 3 pha điều khiển theo phương pháp 6 bước, trong một chu kỳ các transistor sẽ dẫn trong khoảng là 1200 và lệch nhau 600. Cho biết điện áp nguồn không đổi U = 300V; tải thuần trở, mắc kiểu sao. a. Vẽ sơ đồ mạch và dạng sóng điện áp 3 pha trên tải trong một chu kỳ. b. Cho biết tần số của điện áp ra trên tải có thay đổi được không? Vì sao? Bộ môn ĐTCN Ngày 05 tháng 01 năm 2014 Giáo viên ra đề Nguyễn Hữu Phước Đáp án Câu 1: a. Sơ đồ mạch: (0,5 đ) Dạng sóng điện áp trên tải: (0,5đ) b. Trị trung bình của điện áp trên tải: (0,5đ) V 1 cos 2V (1 cos) 2.120(1 cos600 ) V  m    81V o(avg)    Trị trung bình của dòng điện chạy qua tải: (0,5đ) V 1 cos 2V (1 cos) 2.120(1 cos600 ) I  m    8,1 A o(avg) R R 10 Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi SCR: (0,5đ) U Dmax  2V 120 2 V Câu 2: a. Sơ đồ mạch (0,5 đ) Dạng sóng điện áp trên tải (0,5 đ) Dạng sóng điện áp trên diode D1 (0,5đ) b. Tính trị trung bình của dòng điện qua diode ID; I V 3 6V 3 6.220 I  d  o(avg)    8,6 A D 3 3R 6R 6..10 Điện áp ngược cực đại mỗi diode phải chịu UDmax. U Dmax  6V  220 6 V Câu 3: a. Sơ đồ mạch (0,5 đ) Dạng sóng điện áp trên tải (0,5 đ) b. Trị hiệu dụng của điện áp trên tải (0,5 đ)  sin(2)  /3 sin(2. /3) V V 1  120 1  107,6 V o(rms)  2  2 Công suất tiêu thụ của tải (0,5 đ) V 2 107,62 P  o(rms)   772,3 W t R 15 Góc kích α khi công suất cung cấp cho tải là 500 W. (0,5đ) V 2 Ta có: P  o(rms) ; Suy ra: V  P.R  500.15  86,6 V t R 0(rms) t  sin(2) Mặt khác: V 120 1   86,6 V o(rms)  2 Suy ra: α = 88,10 Câu 4: a. Sơ đồ mạch (0,75đ) Dạng sóng điện áp trên tải (1,5đ) b. Thay đổi được bằng cách thay đổi tần số đóng ngắt của các công tắc. (0,25 đ)