GUIA ELECTRONICA INDUSTRIAL

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Año: 2001

ELECTRONICA INDUSTRIAL
TRABAJOS PRACTICOS
Ejercicio 1
Considere que dispone de una configuración trifásica de media onda, con el primario conectado en
triángulo de 3 x 380 V. Se desea obtener sobre una carga resistiva de 2  una tensión de continua
de 100 V. Se quiere conocer los siguientes puntos:
a) Dibuje el circuito correspondiente y analice su funcionamiento incluyendo las formas de ondas
más importantes como por ejemplo: tensión y corriente en la carga, en cada diodo, en el devanado
secundario y primario del transformador.
b) Realice la selección de los diodos.
c) Calcule los disipadores.
d) Especificar los parámetros de diseño del transformador.
e) Calcule el rendimiento y riple de la rectificación.
f) Coordinar los fusibles ultrarápidos de protección para los diodos seleccionados en el punto b).
Considere que existe una hipótesis de falla del tipo cortocircuito en la carga.
g) Efectúe la protección por sobretensiones en el circuito primario y secundario.
h) Utilizar ahora varistores para realizar la protección por sobretensiones.
i) Coloque una carga inductiva de filtro en serie con la carga resistiva nombrada anteriormente bajo
la suposición que la reactancia inductiva es mucho mayor que la carga resistiva (Xl >> Rl). Calcule
las corrientes y tensiones más importantes y seleccione los diodos correspondientes.
j) Realice una tabla comparativa para las corrientes y tensiones de la configuración bajo estudio,
para la carga resistiva e inductiva respectivas.
k) Diseñar una cadena de diodos que debe conducir una corriente media de 80 A. y bloquear una
tensión de pico inversa de 5 kV. Seleccione los diodos y calcule la red de ecualización necesaria.
l) Averigüe los costos aproximados de los puntos b, c, d y f.
m) Explique la forma de realizar el montaje de la configuración.
n) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE, para realizar la simulación del circuito
secundario del transformador con los diodos. Se pide:
n-1) Listado del programa.
n-2) Formas de ondas típicas.
n-3) Potencia disipada en los diodos.
Nota 1: no se tiene en cuenta la caída de tensión en los diodos.
Nota 2: utilice los manuales de componentes que considere apropiados y adjunte las copias de
estos, indicando en color el procedimiento de cálculo empleado.
Ejercicio 2
Considere que dispone de una configuración trifásica de onda completa, con el primario conectado
en triángulo de 3 x 380 V. Se desea obtener sobre una carga resistiva de 2  una tensión de
continua de 100 V. Se quiere conocer los siguientes puntos:
a) Dibuje el circuito correspondiente y analice su funcionamiento incluyendo las formas de ondas
más importantes como por ejemplo: tensión y corriente en la carga, en cada diodo, en el devanado
secundario y primario del transformador.
b) Realice la selección de los diodos.
c) Calcule los disipadores.

Grupo Ing. Adrián Agüero
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Año: 2001

d) Especificar los parámetros de diseño del transformador.
e) Calcule el rendimiento y riple de la rectificación.
f) Coordinar los fusibles ultrarápidos de protección para los diodos seleccionados en el punto b).
Considere que existe una hipótesis de falla del tipo cortocircuito en la carga.
g) Efectúe la protección por sobretensiones en el circuito primario y secundario.
h) Utilizar ahora varistores para realizar la protección por sobretensiones.
i) Coloque una carga inductiva de filtro en serie con la carga resistiva nombrada anteriormente bajo
la suposición que la reactancia inductiva es mucho mayor que la carga resistiva (Xl >> Rl). Calcule
las corrientes y tensiones más importantes y seleccione los diodos correspondientes.
j) Realice una tabla comparativa para las corrientes y tensiones de la configuración bajo estudio,
para la carga resistiva e inductiva respectivas.
k) Diseñar una cadena de diodos que debe conducir una corriente media de 100 A. y bloquear una
tensión de pico inversa de 3 kV. Seleccione los diodos y calcule la red de ecualización necesaria.
l) Averigüe los costos aproximados de los puntos b, c, d y f.
m) Explique la forma de realizar el montaje de la configuración.
n) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE, para realizar la simulación del circuito
secundario del transformador con los diodos. Se pide:
n-1) Listado del programa.
n-2) Formas de ondas típicas.
n-3) Potencia disipada en los diodos.
Nota 1: no se tiene en cuenta la caída de tensión en los diodos.
Nota 2: utilice los manuales de componentes que considere apropiados y adjunte las copias de
estos, indicando en color el procedimiento de cálculo empleado.
Ejercicio 3
Considere que dispone de una configuración trifásica de media onda, con el primario conectado en
triángulo de 3 x 380 V. y el secundario en estrella - zig zag Se desea obtener sobre una carga
resistiva de 2  una tensión de continua de 100 V. Se quiere conocer los siguientes puntos:
a) Dibuje el circuito correspondiente y analice su funcionamiento incluyendo las formas de ondas
más importantes como por ejemplo: tensión y corriente en la carga, en cada diodo, en el devanado
secundario y primario del transformador.
b) Realice la selección de los diodos.
c) Calcule los disipadores.
d) Especificar los parámetros de diseño del transformador.
e) Calcule el rendimiento y riple de la rectificación.
f) Coordinar los fusibles ultrarápidos de protección para los diodos seleccionados en el punto b).
Considere que existe una hipótesis de falla del tipo cortocircuito en la carga.
g) Efectúe la protección por sobretensiones en el circuito primario y secundario.
h) Utilizar ahora varistores para realizar la protección por sobretensiones.
i) Coloque una carga inductiva de filtro en serie con la carga resistiva nombrada anteriormente bajo
la suposición que la reactancia inductiva es mucho mayor que la carga resistiva (Xl >> Rl). Calcule
las corrientes y tensiones más importantes y seleccione los diodos correspondientes.
j) Realice una tabla comparativa para las corrientes y tensiones de la configuración bajo estudio,
para la carga resistiva e inductiva respectivas.
k) Diseñar una cadena de diodos que debe conducir una corriente media de 60 A. y bloquear una
tensión de pico inversa de 6 kV. Seleccione los diodos y calcule la red de ecualización necesaria.
l) Averigüe los costos aproximados de los puntos b, c, d y f.
m) Explique la forma de realizar el montaje de la configuración.
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Grupo Ing. Adrián Agüero
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Año: 2001

n) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE, para realizar la simulación del circuito
secundario del transformador con los diodos. Se pide:
n-1) Listado del programa.
n-2) Formas de ondas típicas.
n-3) Potencia disipada en los diodos.
Nota 1: no se tiene en cuenta la caída de tensión en los diodos.
Nota 2: utilice los manuales de componentes que considere apropiados y adjunte las copias de
estos, indicando en color el procedimiento de cálculo empleado.
Ejercicio 4
Considere que dispone de una configuración doble trifásico con reactor. Se desea obtener sobre una
carga resistiva de 2  una tensión de continua de 100 V. Se quiere conocer los siguientes puntos:
a) Dibuje el circuito correspondiente y analice su funcionamiento incluyendo las formas de ondas
más importantes como por ejemplo: tensión y corriente en la carga, en cada diodo, en el devanado
secundario y primario del transformador.
b) Realice la selección de los diodos.
c) Calcule los disipadores.
d) Especificar los parámetros de diseño del transformador.
e) Calcule el rendimiento y riple de la rectificación.
f) Coordinar los fusibles ultrarápidos de protección para los diodos seleccionados en el punto b).
Considere que existe una hipótesis de falla del tipo cortocircuito en la carga.
g) Efectúe la protección por sobretensiones en el circuito primario y secundario.
h) Utilizar ahora varistores para realizar la protección por sobretensiones.
i) Coloque una carga inductiva de filtro en serie con la carga resistiva nombrada anteriormente bajo
la suposición que la reactancia inductiva es mucho mayor que la carga resistiva (Xl >> Rl). Calcule
las corrientes y tensiones más importantes y seleccione los diodos correspondientes.
j) Realice una tabla comparativa para las corrientes y tensiones de la configuración bajo estudio,
para la carga resistiva e inductiva respectivas.
k) Diseñar una cadena de diodos que debe conducir una corriente media de 250 A. y bloquear una
tensión de pico inversa de 800 V. Seleccione los diodos y calcule la red de ecualización necesaria.
l) Averigüe los costos aproximados de los puntos b, c, d y f.
m) Explique la forma de realizar el montaje de la configuración.
n) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE, para realizar la simulación del circuito
secundario del transformador con los diodos. Se pide:
n-1) Listado del programa.
n-2) Formas de ondas típicas.
n-3) Potencia disipada en los diodos.
Nota 1: no se tiene en cuenta la caída de tensión en los diodos.
Nota 2: utilice los manuales de componentes que considere apropiados y adjunte las copias de
estos, indicando en color el procedimiento de cálculo empleado.
Ejercicio 5
Considere que dispone de una configuración triángulo - estrella hexafásico de media onda. Se desea
obtener sobre una carga resistiva de 2  una tensión de continua de 100 V. Se quiere conocer los
siguientes puntos:
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Grupo Ing. Adrián Agüero
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
a) Dibuje el circuito correspondiente y analice su funcionamiento incluyendo las formas de ondas
más importantes como por ejemplo: tensión y corriente en la carga, en cada diodo, en el devanado
secundario y primario del transformador.
b) Realice la selección de los diodos.
c) Calcule los disipadores.
d) Especificar los parámetros de diseño del transformador.
e) Calcule el rendimiento y riple de la rectificación.
f) Coordinar los fusibles ultrarápidos de protección para los diodos seleccionados en el punto b).
Considere que existe una hipótesis de falla del tipo cortocircuito en la carga.
g) Efectúe la protección por sobretensiones en el circuito primario y secundario.
h) Utilizar ahora varistores para realizar la protección por sobretensiones.
i) Coloque una carga inductiva de filtro en serie con la carga resistiva nombrada anteriormente bajo
la suposición que la reactancia inductiva es mucho mayor que la carga resistiva (Xl >> Rl). Calcule
las corrientes y tensiones más importantes y seleccione los diodos correspondientes.
j) Realice una tabla comparativa para las corrientes y tensiones de la configuración bajo estudio,
para la carga resistiva e inductiva respectivas.
k) Diseñar una cadena de diodos que debe conducir una corriente media de 1000 A. y bloquear una
tensión de pico inversa de 1 kV. Seleccione los diodos y calcule la red de ecualización necesaria.
l) Averigüe los costos aproximados de los puntos b, c, d y f.
m) Explique la forma de realizar el montaje de la configuración.
n) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE, para realizar la simulación del circuito
secundario del transformador con los diodos. Se pide:
n-1) Listado del programa.
n-2) Formas de ondas típicas.
n-3) Potencia disipada en los diodos.
Nota 1: no se tiene en cuenta la caída de tensión en los diodos.
Nota 2: utilice los manuales de componentes que considere apropiados y adjunte las copias de
estos, indicando en color el procedimiento de cálculo empleado.
Ejercicio 6
Calcular los valores medios máximos correspondientes a los finales de la curva de potencia del
diodo BYX 32 para los siguientes factores de forma:
a= 1,3; a= 2 y a= 3.
Calcular la potencia disipada en forma analítica para cada uno de los finales de la curva de
potencia.
Ejercicio 7
Calcular analíticamente la temperatura de carcaza y temperatura de junta del diodo BYX32, si
trabaja en una configuración donde el factor de forma del pulso de corriente sobre el diodo es a=
2, con un valor medio de 70 A y está montado sobre un disipador del que Rth es de 0,7 ºC/W,
en un medio cuya temperatura es de 50 º C.
Ejercicio 8
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Grupo Ing. Adrián Agüero
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
Diseñar un cargador de baterias que trabaje con corriente media constante en configuración
bifásica con Io= 40 A, cos= 0.8, R= 0.02 . (mínima tensión de batería 18 v. y máxima tensión
de batería 26 v. La alimentación primaria es de 220 v. 50 Hz.
Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de ondas más relevantes.
b) Campo de existencia de i para los 2 valores de Eg.
c) Selección de SCR's y disipadores.
d) Especificar parámetros de cálculo del transformador.
e) Diseñar el circuito de disparo con UJT en un circuito del tipo pedestal más rampa
cosinusoidal y en otro caso con el TCA 785.
f) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del circuito.
Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por una
fuente de tensión. Agregar:
f-1) Listado del programa
f-2) Formas de ondas típicas
g) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
Ejercicio 9
Diseñar un circuito de control de velocidad de un motor de corriente continua cuyas
características son:
En= 190 v,; Ra= 0.11 .;
El circuito de control será monofásico puente de onda completa semicontrolado. La tensión de
alimentación es de Ea= 220 v.; la corriente nominal es de Io= 30 A. y el cos = 0.4 .
Debe lograrse un control a cupla constante desde cero a velocidad nominal.
Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de ondas más relevantes.
b) Seleccionar SCR's verificando para 3 velocidades (n=0, n/2, n).
c) Especificar parámetros de cálculo del tranaformador.
d) Diseñar circuito de disparo con TCA 785.
e) Diseñar una realimentación para el control de velocidad.
f) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del circuito.
Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por una
fuente de tensión. Agregar:
f-1) Listado del programa
f-2) Formas de ondas típicas
g) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
Ejercicio 10
Para el circuito rectificador trifásico puente semicontrolado de la figura con una carga de 5
Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de onda más relevantes.
b) Seleccionar SCR y disipador.
c) Calcular los parámetros del circuito equivalente de Thevenin que se usará para el disparo.
d) Diseñar el circuito de disparo para el SCR, con un UJT en un circuito pedestal más rampa
exponencial y en otro caso con el TCA 785.
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
e) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del
circuito. Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por
una fuente de tensión. Agregar:
e-1) Listado del programa
e-2) Formas de ondas típicas
f) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
Ejercicio 11
En el circuito de la figura se desea controlar la potencia en la carga, entre el mínimo y máximo
compatible con el sistema. Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de onda más relevantes.
b) Seleccionar SCR y disipador.
c) Calcular los parámetros del circuito equivalente de Thevenin que se usará para el disparo.
d) Discutir el sincronismo de los pulsos de disparo con la tensión de línea.
e) Diseñar el circuito de disparo para el SCR, con un UJT en un circuito de rampa exponencial.
f) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del circuito.
Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por una
fuente de tensión. Agregar:
f-1) Listado del programa
f-2) Formas de ondas típicas
g) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
Ejercicio 12
Con el circuito rectificador trifásico puente controlado de la figura, se desea controlar el
funcionamiento de un motor, cuyas características son:
En= 300 v.; Ra= 0.30 ; cos=0.3
La corriente nominal es de Io= 50 A. y el control se debe hacer a cupla constante.
Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de onda más relevantes.
b) Seleccionar SCR's y disipadores.
c) Diseñar el circuito de disparo para los SCR's utilizando TCA 785.
d) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del
circuito. Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por
una fuente de tensión. Agregar:
d-1) Listado del programa
d-2) Formas de ondas típicas
e) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
Ejercicio 13
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
Con un rectificador trifásico de media onda se busca controlar la velocidad de un motor de
excitación independiente, desde velocidad cero hasta la nominal.
Las características del motor son:
En= 440 v.; In= 30 A.; Ra= 0.35 .
cos= 0.2 ; an= 0.8
Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de ondas más relevantes.
b) Seleccionar los SCR's verificandolos para velocidad cero, ½ vn y velocidad nominal.
c) Diseñar el circuito de disparo con TCA 780.
d) Diseñar una realimentación para el control de velocidad.
e) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del
circuito. Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por
una fuente de tensión. Agregar:
e-1) Listado del programa
e-2) Formas de ondas típicas
f) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
Ejercicio 14
En el circuito rectificador monofásico puente semicontrolado de la figura, se debe realizar un
control de fase para variar la iluminación de un conjunto de 20 lámparas en paralelo de 100 W.
cada una. Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de onda más relevantes.
b) Seleccionar SCR's, diodos y disipadores.
c) Calcular los parámetros del circuito equivalente de Thevenin que se usará para el disparo.
d) Discutir el sincronismo de los pulsos de disparo con la tensión de línea.
e) Diseñar el circuito de disparo para los SCR's con UJT, en un circuito del tipo pedestal más
rampa lineal y en otro caso con el TCA 785.
f) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del circuito.
Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por una
fuente de tensión. Agregar:
f-1) Listado del programa
f-2) Formas de ondas típicas
g) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
Ejercicio 15
En el circuito de potencia de la figura se desea efectuar el control sobre una carga resistiva pura
de 3 kW, cuando se aplican 220 v. eficaces. Usar dos SCR's en antiparalelo. Se pide:
a) Describir el funcionamiento y dibujar las formas de onda más relevantes.
b) Seleccionar SCR's y disipadores.
c) Calcular los parámetros del circuito equivalente de Thevenin que se usará en el disparo.
d) Diseñar el circuito de disparo para los SCR's utilizando transformadores de pulsos y
optoacopladores.
e) Realizar el circuito de control con el TCA 785.
f) Emplear el programa de simulación electrónica SPICE para realizar la simulación del circuito.
Considere el modelo de tiristores con transisitores y la señal de compuerta provista por una
fuente de tensión. Agregar:

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f-1) Listado del programa
f-2) Formas de ondas típicas
g) Efectuar un costo aproximado del dispositivo.
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