EEE 412 - ELEKTRONIK INDUSTRI OKT-NOV 1992.

/

UNIVERSffi Srq'INS MAI'AYSIA

Peperlksaan S€mester Pertama Stdang 19S2/93

Oldober/Norrcmber ¹⁹⁹² EEE 412 - Elektronlk Industrt

Masa

:

tg Janl

ARAHAN KEPADA CAI.ON:

Stla pastlkan

bahawa

kertas

peperlksaan

tnl

mengandu4gf

I muka surat

bercetak

dan

T[J.JUH(7| soalan sebelum anda memulakan peperlksaan tnl.

Jawab

^SEMUA soalan.

Agthan

markah bagl

setl,ap soalan

dlbertkan dt sut

^sebelah

kanan

^sebagat

peratusan

dartpada

markah keseluruhan yang dlperuntukkan bagt

^soalan berkenaan.

Jawab kesernua soalan dr

dahm

Batrasa Malalnla.

1051

^...2/-

IEEE ⁴¹²¹

(a)

Terangkan

clrl-clrt lelurus

suls-suls

terkawal dan

apakah

ctrt-clrl

yang dlperlukan oleh suatu suls terkawal?

(30q6)

(b)

Bandtngkan

dl antara

MOSFET

kuasa dan dlod kuasa dl

^dalam

perggunaan elektronlk kuasa.

(2W61

(c) Dua keadaan berlalnan

semasa

operast BUI(A (turn-on) suatu ttrtstor dttunJukkan oleh

RaJah

I,

menggambarkan perubahan

voltan dan arusnya.

Plotkan bentukgelombang kehllangan kuasa

untuk

setlap kes danJuga kehllangan tenaga pada masa BUKA. Jtka masa

nalk, ts,

semasa proses BUKA

dttalrfikan blla

voltan Jatuh

darl

^9O96

ke

lO%

darl ntlal mulanya, tentukan nllat n dl

dalam

formula

_fVmak.

I6aj t1)/n Joule yang akan memberlkan nllal

penghamplran kehtlangan.

Jika tlrlstor dt BUKA pada frekuensl 3 ktfz, tentukan purata

kehllangan kuasa yang dlsebabkan oteh kehtlangan BUI{A

(500,6)

-2-

I.

1.061

...3/,

IEEE ⁴¹²¹ -3-

6000

'

o /.tvYr

'

o

&

600

3

^loo

{u!0

GI

o 2W

4000

t

2000 g

o-o

0

',f

*f

⁶⁰⁰

3l

.g -f

,lg ?*

'f

²⁰⁰

1r oL

0 80

60

t

940 ,

(J

2000

0 20

0

1.0

t.5

Time (gs) (al

r0?

8abb"L

2.0

2.4

\curr"n,

-4- IEEE4l2l

(a) satu

ttrtstor dtsarrrbung berstri de4gan satu perlntang beban ^R1, dan punca voltan berslnus

ffi Hz.

^{Voltan ppgd berntlat}

vs. satu lttar

kawalan fasa dlgunakan

untuk

mergsetkan sudut

plcuan a

supaya

suatu Jumlah kuasa tertentu dlbekalkan

^kepada

beban. Voltan

keadaan HIDUP ^(ON)

ttrlstor

^{dlbert oleh Vclp} = ^{I'O +} Ron. t

(tl. Rgp

adalah

kertntangan

keadaan HIDUP

ttrtstor dan r(t) adalah arus

yang mengaltr

di

dalam

lttar

menenrst

R1 dan ttrtstor.

Terbttkan

ungkapan bagl kuasa purata yang dtlesapkan dt dalam tfi{stor

sebagar fur4isl darl sudut plawan o.

(4096)

ft)

^.Itka

tlrlstor

^dt dalam soalan 2(a) mempunyal ctri-ctrt berlkut:

RsP ₌ o.oo2o

Tt-.t

^{t = 125oC}

Rl=lo

vno=

SoOv Re _{0-a) =} O.loCAlr Vs = 22OV

In malc = ^1OOOA

3.

berapakah kuasa yang dtbekalkan ke beban dan apakah sudut

picuan?

(Ttrlstor mesttkah beroperasl pada suhu amblen

sethggl

l2OoF) (60q6)

(a)

Sambungan

lltar 3 - fasa

^gelombang

separuh dttunJukkafr

^oleh

R4lah

^{3(a). Terangkan fur4lsi}

lltar

tersebut.

BEBAN

{400/61

IEEE ⁴¹²¹

(b)

Suatu penenrs tlga fasa kawalan penuh dttunJukkan oleh RaJah 3(b)' dlbekalkan oleh satu voltan taltan 22OV. Anggapkan arus beban yang berterusan dan keJatuhan voltan

tlrlstor

adalah 1.5V, tentukan voltan purata beban pada sudut phuan @, 3@. 45p, ⁶⁰⁰ dan 9Oo.

PlotkanJugfa bentukgelombang voltan ttrlstor ^pada sudut 75o.

BEBAII

Rqjah 3fb)

(60e6)

(a)

Apakah penggunaan blasa bagt suatu ^pengawal voltan

au?

Berlkan duaJenis kawalan yang blasanya dlglunakan.

t2w6)

(b) Suatu

^pengawal

voltan au satu

fasa ^gelombang

penuh dl

dalam

RaJah 4 mempunyal beban perlntan$ R = 2,5O dan voltan

masukannya Vs

=

^120V,

ffiHz.

Sudut kelengahan tlrtstor T1 dan T2 adalah sarna:

al=&=A=n/2,

Tentukan

(0

voltan keluaran ppgd

(tt)

faktor kuasa masukan ,

(llt)

anrs purata tirlstor

(tv)

arus

pEd tlrtstor

^,

-c-

vo

PF

16

Inus

10e

^(4@61

IEEE ⁴¹²¹

(c)

Jtka ^{pengawal dt} dalam ^RaJah 4 membekalkanbeban RL, tattu L ₌ 6.5mH.

(l)

dapatkan ungkapan bagr sudut 'eicttnctlon', ^p.

(CI

_Jlka secara

lterast

^{p dtdapatl bern|hr 22o. 35o, hnungkan} voltan keluaran PPgd.

BEBAN

R4lah4

(40e6)

(a)

Apakah pflnstp operaslsuatu penyongsang?

Bertkan empat penggunaan penyongsang dt dalam

lndustrl'

(30e6)

(b)

Penyongsang tttt ^penuh dt dalam RaJah 5 mempunyat beban RLC' taltu R= 5Q,

L= l0mll

danC ₌ 26ttF.

Frekuenst penyongsang,

fo

_{= 400llz} ^dan voltan masukan

a't', vs

_{= 22OV.} Terbltkan arus beban berterusan dr dalam slrl Fourler.

Tentukan

(t)

arus beban ppgd pada fulnrenst asas,

Il

_'

(lt)

falctor harmontk arus beban' HF.

(Ul)

purata ams sumber, ^Is

{tv)

^kuasa terseraP oleh beban, ^Po.

M

^{arus ppgd dan arus}

p"nqhffp-Uap

translstor

(vl)

lakarkan bentuk gelombarlg aitrs beban, asas dan

tur{ulc}an

Jeda-Jeda pengaltran translstor ^{dan dlod'}

-6-

5.

IEEE ⁴¹²¹

R4lah5

(7oqr,l

(a)

Terangkan prlnslp operast suatu pemenggal langt<ah

turun

seperti dttu4fukkan oleh R4lah

6.

^{Terbttkan kuasa masukan} kepemenggal, dengan andalan tanya trdahmengalaml sebarang kehfhngan.

l4Wol

(b)

Pernenggal a.t. dt dalam ^RaJah 6 mempunyat beban perlrrtang R = 20f,l dan voltan masukan, vs

- 22ov.

^Blla pemer4gld berkeadaan htdup, keJatuhan voltannya,

VcH

₌ ^l.SV dan frekuensl pemeng$alan' f = ^lO

kl{z.

Jlka kttar tugasnya ^8O96, tentukan

(l)

purata voltan keluaran, V3

0t)

^{voltan lceluaran ppgdt, vo}

(ilil

kecekapan pemenggal

(rv)

kerlntangan masukan yang berkesan. Rl

(v)

nilaf ppgd komponen asas harmonfk pada voltan

lcluaran.

(50e6)

(c)

Apa}ah langkah-langkah umum dl dalam rekabentuk

lttar-lttar

'pemenggal?

-7-

lrt

IEEE ⁴¹²¹

BEBAN

Rqlah6

(10e61

(a)

Apakah halaju dasar suatu motor

at?

Apakah parameter yang boleh dtubah

untuk

kawalan halaJu suatu motor at teruJa beraslngan'

(30e6)

(b)

HalaJu suatu motor at teruJa beraslngan, 20

- kk

^{(kuasa kuda), 3OOV,}

9OO ppm dlkawal oleh penukar penuh ttga fasa sepertt dltunJukkan oleh R4fah

?.

Lttar medanJuga drkawal oleh penukar medan adalah

3

- fasa. sambungan Y. 2OBv, @17z. Rlntangan angker Ra _{= O.25 O,}

rtntangan lltar medan, Rf =

^145f,1

dan pemalar motor Kv =

^1'2

V

/A

^-

rad/s.

Geseran vlskos dan kehllangan tanpa beban dtabatkan' Andalkan arus-arus angker dan medan berterusan dan tanpa rlak:

(0 Jrka penukar medan dikendallkan pada arus

medan

makslmum dan tork terblna, Td =

116 Nm pada ^kelaJuan

9OO ppm, tentukan sudut kelambatan penukar a4gker, 46.

(lD

Jlka penukar

lltar

medan dlsetkan

untuk arus

medan yang

maksimum, tork terblna adalah Td =

^116Nm

dan sudut

kela:rrbatan penukar angker adalah _{o3 =} Qo' tentukan halqfu

-8-

7.

motor.

!'lje

IEEE ⁴¹²¹

(fll)

bagf beban ^yan€l sa:na sepertl bahagtan ^7.b(U), tentukan sudut

kelambatan penukar

^medan

Jrka halaJu perlu

dttambah kehalaJu ^rSOO PPm.

v&

V5

vc

BE,gh3

- _oooOom ^-

I"I.t -.hl -9-

vc

V5

ve