Exam text content

Tampereen teknillinen yliopisto | Hakkuriteholähteet TEL-1080 24.5 2006
Tehoelektroniikan laitos

Teuvo Suntio

Tehtävä 1

Tehtävä 2.

Tehtävä 3.

Tehtävä 4.

Kuva 1.

Kuva 3.

5 tehtävää/ä 6p

Määrittele lyhyesti seuraavat teholähdetekniikassa esiintyvät käsitteet (pelkkä suomennos ei
riitä): a) Vs balance, b) As balance, c) PFC, d) K.rit e) M(D,K) ja f) BCM

Kuvassa | on esitetty eräs jatkuvassa tilassa toimiva DC/DC muuttaja, jonka kytkimiä W, ja
V, ohjataan samalla hilasignaalilla. a) Määritä symbolisesti kytkennän U,/U, (3p) ja b)
hyötysuhde P,/P, (2p). €) Minkä peruskytkennän muunnos on kysymyksessä? (1p).

 

 

 

 

 

 

 

Kuvassa 2 on esitetty näyte ideaalisen buck-hakkurin kelavirrasta. Hakkurista tiedetään, että
sen tulojännite on 20 V. a) Missä toimintamuodossa ko. hakkuri toimii?, b) Mikä on sen
lähtövirran suuruus?, c) Mikä on sen lähtöjännite?, d) Mikä on sen pulssisuhde?, e) Mikä on
sen kelan induktanssi L, ja f) Mikä on sen tulovirran keskimääräinen arvo? Kukin kohta 1 p.

 

SA =
4A

    

 

!
| |
i l
Kuva 2. 0 6.7 us 10us 16.7 us 20xu

Kuvan 3 Flyback hakkurin kytkintä V, ohjataan 100 kHz:n taajuudella (f;), ja toimintamuoto
on DCM. Sen tulojännite U;, = 400 V, lähtöjännite U, = 54 V, muuntajan muuntosuhde
N;/N, = 0.21, Lu = 2 mH, C; = 330 yF ja lähtöteho P, = 50 W. Pulssisuhde D=VK.M a
Diodi voidaan olettaa ideaaliseksi. Määritä a) kytkimen V, jänniterasitus, b) diodin V,
jänniterasitus, c) kytkimen V, huippuvirta, d) diodin V> huippuvirta, e) diodin V, tasavirta ja
f) kondensaattorin C tasavirta.

 

12)
Tampereen teknillinen yliopisto | Hakkuriteholähteet TEL-1080 24.5 2006
Tehoelektroniikan laitos
Teuvo Suntio 5 tehtävää/ä 6 p

Tehtävä 5. Kuvassa 4 on esitetty aktiivisella reset-kytkennällä (s.o. V,,C,) varustettu Forward-hakkuri,
jossa V, on normaali pääkytkin ja V, reset piirin kytkin, jonka sisäinen diodi on myös
piirretty kuvaan. On jaksolla (DT,) pääkytkin pidetään päällä ja off jaksolla (D'T,)
vastaavasti reset-kykin pidetään päällä. a) Määritä kuvan merkinnöillä kondensaattorin C,
jännitteen suuruus, b) pääkytkimen maksimijänniterasitus ja e) magnetointivirran muoto
1,4 muoto. Kukin tehtävä 2p. Huom! FET voi johtaa virtaa kumpaa suuntaan tahansa ollessa
ohjattuna johtavaksi.

Vs i i,

[] U.

 

 

 

 

Kuva 4.

2(2)