§3-1電源特性
(一)電壓源
(1) 理想電壓源 : 內阻為
1. 空載電壓( VNL ) : 輸出端 時之輸出電壓
2. 滿載電壓( VFL ) : 輸出端接上最小負載時之輸出電壓
3. 理想電壓源之 VNL = VFL,即輸出電壓不受負載電阻大小影響, Vo 保持定值
(2) 真實電壓源 : 內阻大於零
1. 空載電壓( VNL ) = E
2. 滿載電壓( VFL ) = < E
3. 真實電壓源之 VNL > VFL,即輸出電壓受負載電阻大小影響, Vo 無法保持定值
(3) 電壓調整率 : 用來衡量電壓源之穩定程度,其值愈 表示電源愈穩定,理想值為
電壓調整率之定義 :
例題
有一電源供應器,在未加負載時電壓為20伏特,加上100歐姆負載後電壓變為16伏特,則其電壓調整率為 (A)11% (B)20% (C)25% (D)44%。
某直電源在無載時,輸出電壓為60V。當負載自電源取用滿載電流時,輸出電壓降至56V。則此電源之電壓調整百分率為 (A)7.1% (B)17.1% (C)27.1% (D)37.1% (E)47.1%。
一電源輸出開路時,輸出端電壓為100V,接上100Ω之負載電阻時,電壓降成80V,此電壓源之內阻為 (A)100Ω (B)75Ω (C)50Ω (D)25Ω。
有一電源供給器其電壓為30V,內阻2Ω,滿載時提供之電流2.5A,則此電壓調整率為: (A)20% (B)15% (C)10% (D)5%。
有一電源供應器,空載時輸出為15.3V,滿載時輸出為15V,則其電壓調整率為 (A)1% (B)1.5% (C)2% (D)2.5% (E)3%。
(二)電流源
(1) 理想電流源 : 內阻為
1. 空載電流( INL ) : 輸出端 時之輸出電流
2. 滿載電流( IFL ) : 輸出端接上最大負載時之輸出電流
3. 理想電流源之 INL = IFL,即輸出電流不受負載電阻大小影響, Io 保持定值
(2) 真實電流 :
1. 空載電流( INL ) = I
2. 滿載電流( IFL ) = < I
3. 真實電流源之 INL > VFL,即輸出電壓受負載電阻大小影響, Io 無法保持定值
(3) 電流調整率 : 用來衡量電流源之穩定程度,其值愈 表示電源愈穩定,理想值為
電流調整率之定義 :
例題
1.某直電源在無載時,輸出電流為60A。當負載自電源取用滿載電流時,輸出電流降至56A。則此電源之電流調整百分率為 (A)7.1% (B)17.1% (C)27.1% (D)37.1% (E)47.1%。
2.有一電源供應器,空載時輸出為15.3A,滿載時輸出為15A,則其電流調整率為 (A)1% (B)1.5% (C)2% (D)2.5% (E)3%。
歷屆試題
1.( ) .有一電源供應器在未加負載時,其電壓為30V,加上20Ω負載後,電壓降為25V,則其電壓調整率為 (A)5% (B)10% (C)15% (D)20%。
2.( ) .下列敘述何者正確? (A)%V.R愈大電路愈穩定 (B)%r愈大電路愈穩定 (C)全波整流之%r較半波整流大 (D)全波之整流輸出頻率較半波高。
3.( ) .測得一電壓調整額定滿載時之電壓為100V,無載時電壓為102V,其電壓調整率應為 (A)1.9% (B)2.0% (C)0.99% (D)1.00%。
4.( ) .有一直流電源供應器在未加負載時,其電壓為15伏特,加上10Ω負載後,電壓降為10伏特,則其電壓調整率為 (A)10% (B)20% (C)30% (D)40% (E)50%。
5.( ) .有一電源供應器,在未加負載時電壓為20伏特,加上100歐姆負載後電壓變為16伏特,則其電壓調整率為 (A)11% (B)20% (C)25% (D)44%。
6.( ) .一直流電源在無載時,輸出電壓為20V,滿載時,輸出電壓降至18V,該電源的電壓調整率約為 (A)11% (B)12% (C)10% (D)9% (E)8%。
7.( ) .有一直流電源供應器,在無負載輸出時電壓為50V,當滿載輸出時電壓為40V,則其電壓調整百分率為多少? (A)25% (B)20% (C)0.25% (D)0.2%。
8.( ) .一電源供應器,未接負載時輸出為20.5V,而滿載時輸出為20V,則其電壓調整率為 (A)0.5% (B)1% (C)2.5% (D)5%。
9.( ) .一電源供應器,其輸出阻抗為2Ω,開路電壓為30V,滿載時所提供之電流為2.5A,則此電源之電壓調整率為 (A)20% (B)15% (C)10% (D)5%。
10.( ) .一直流電源在無載時輸出電壓為5V,滿載時,輸出電壓下降為4V,則此電源之電壓調整率為 (A)10% (B)80% (C)50% (D)25%。
11.( ) .一電源濾波電路之輸出包含了20V的直流成分及2V(rms)的漣波成分,試計算此電路之漣波百分比 (A)10% (B)20% (C)14.14% (D)28.28%。
12.( ) .對於理想的電源供應器,其電壓調整率應為多少? (A)0% (B)25% (C)50% (D)100%。
13.( ) .有一電源供應器在未加25Ω負載時,輸出電壓為15V,當接上負載後,輸出電壓為12V,求此電源供應器之電壓調整率為 (A)20% (B)25% (C)33.3% (D)48%。
§3-2直流電源供應器
(一) 直流電源供應系統 :
(二) 變壓器 :
1. 變壓器為被動元件,無功率增益,理想狀況,輸入功率 = 輸出功率
2. 電流與匝數關係 :
3. 電壓與匝數關係 :
4. 阻抗與匝數關係 :
例題
1. 在圖中,變壓器的圈數比為N1:N2 = 5:1,試問負載RL兩端之直流電壓(VDC)是多少? (A)155.5V (B)31.1V (C)22V (D)12V (E)9.9V。
2. 圖中欲使喇叭獲得最大功率,則變壓器匝數比為 (A)36:1 (B)1:36 (C)6:1 (D)1:6。
3. 某放大器輸出阻抗Zo為200Ω,此放大器輸出端與8Ω喇叭之間加了一個變壓器,若要讓8Ω的喇叭獲得最大的功率轉移,則變壓器的匝數比應選擇 (A)5:1 (B)25:1 (C)1:4 (D)1:25。
(三) 整流電路
整流電路可將交流電壓轉變成,其整流電路共可分三種,分別為半波整流、中間抽頭式全波整流及橋式整流。
1. 半波整流 :
分析 : 正半週期 D : 負半週期 D :
1.平均值Vav: 2.有效值Vrms: 3. 波峰因數CF:
4.波形因數FF: 5.漣波頻率fr: 6.漣波電壓有效值Vr(rms):
7. 漣波因數r = 8. 整流效率η:
2. 中間抽頭式全波整流 :
分析 : 正半週期 D1 : D2 :
負半週期 D1 : D2 :
1.平均值Vav: 2.有效值Vrms: 3. 波峰因數CF:
4.波形因數FF: 5.漣波頻率fr: 6.漣波電壓有效值Vr(rms):
7. 漣波因數r = 8. 整流效率η:
3. 橋式整流 :
分析 : 正半週期 D1 : D2 : D3 : D4 :
負半週期 D1 : D2 : D3 : D4 :
1.平均值Vav: 2.有效值Vrms: 3. 波峰因數CF:
4.波形因數FF: 5.漣波頻率fr: 6.漣波電壓有效值Vr(rms):
7. 漣波因數r = 8. 整流效率η:
結論: 各種整流電路特性之比較
項目\種類 | 半波 | 中間抽頭式全波 | 橋式整流 |
二極体個數 |
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逆向峰值電壓 |
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平均值Vav |
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有效值Vrms |
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漣波頻率 |
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漣波電壓有效值 |
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漣波因數r |
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整流效率η |
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例題
1.橋式整流電路中,二極體之最大反向電壓(PIV)為電源峰值的 (A)2 (B)3 (C) (D)1 倍 。
2.有一整流電路,輸出電壓最大值為100伏特,最小值為70伏特。若漣波為一正弦波,則漣波因數為: (A)2.5 (B)1.5 (C)0.125 (D)0.05。
3.一個輸入電壓為100sin(377t)的橋式整流電路,使用電容濾波,若以示波器量測負載兩端的漣波頻率應為 (A)377Hz (B)120Hz (C)60Hz (D)30Hz。
(四) 濾波電路
1. 電容濾波器 :
(1)工作原理 : 正半週期 D : C :
負半週期 D : C :
(2)電容濾波器之特性 :
l 當負載重( R : IL: )時,電容放電快、起伏大,則漣波率 ,因此電容濾波器適用於 負載
l 電容濾波器之漣波因數推導 :
l 結論 : RL: 大 r: C: 大 r:
2. R-C濾波器
3. 電感濾波器
4. π - 型濾波器
例題
1. 如圖所示為整流後波形;其vdc=25V,vr(p-p)=2.828V,則其漣波百分率為 (A)4% (B)5% (C)10% (D)15%。
2.如圖所示電路,若以直流電壓表測其輸出電壓Vo,其所得的值為 (A)V (B)100V (C)100V (D)45V。
3.有一半波整流濾波電路輸入電壓頻率為60Hz,若輸出直流電流為10mA,而電容充電時間(即二極體導通時間)為1ms,則二極體上峰值電流為 (A)10mA (B)83mA (C)166mA (D)200mA。
4.在圖中,變壓器的圈數比為N1:N2 = 5:1,試問負載RL兩端之直流電壓(VDC)是多少? (A)155.5V (B)31.1V (C)22V (D)12V (E)9.9V。
5, 就下圖之電路,下列敘述何者正確? (A)Vdc=31.8V (B) Vdc =63.6V (C) Vdc =141.4V (D) Vdc =90V。
6. 全波整流電路的漣波因數是 (A)140% (B)121% (C)100% (D)48%。
歷屆試題
1.( ) .半波整流器輸出電壓平均值為峰值的幾倍? (A) (B) (C) (D)。
2.( ) .半波整流後的電流平均值Idc等於 (A) (B) (C) (D)。
3.( ) .半波整流電路的電流有效值為 (A) (B) (C)Im (D)Im。
4.( ) .在半波整流電路中,若電源頻率為60Hz,則其整流後的漣波頻率為 (A)30Hz (B)60Hz (C)180Hz (D)120Hz。
5.( ) .交流電壓經過整流後,所得到之電壓為一 (A)最大值 (B)有效值 (C)平均值 (D)均方根值 之直流電壓。
6.( ) .半波整流電路中,若負載為一電容器,則整流二極體所承受之逆向峰值電壓(PIV)為輸入交流電壓有效值的 (A)1倍 (B)2倍 (C)倍 (D)2倍。
7.( ) .若某半波整流電路,輸出180V的直流電壓,則此電路二極體最低逆向峰值電壓為 (A)360V (B)480V (C)567V (D)732V。
8.( ) .一半波整流電路,供3kΩ之負載,若負載之直流電流為10mA,則此電路之輸出電壓為 (A)30V (B)50V (C)100V (D)150V。
9.( ) .全波整流器輸出電壓平均值為峰值的幾倍? (A) (B) (C) (D)。
10.( ) .全波整流輸出電壓的平均值與輸入電壓有效值之關係為 (A)50% (B)60% (C)70% (D)90% Vrms。
11.( ) .一全波整流器的峰值輸入電壓為150V,其輸出直流電壓為 (A)50V (B)75V (C)85V (D)95V。
12.( ) .於全波整流電路中,若電源頻率為60Hz,則其整流後之漣波頻率為 (A)60Hz (B)90Hz (C)120Hz (D)240Hz。
13.( ) .全波整流的輸出波形為脈動的直流輸出,其脈動頻率與交流電源頻率fs相比較,正好是 (A)1fs (B)2fs (C)fs (D)4fs。
14.( ) .
15.( ) .在半波整流電路中,若輸入電壓為10V均方根值,則其輸出電壓平均值為 (A)4.5V (B)3.18V (C)9V (D)6.36V。
16.( ) .圖所示電路為 (A)半波整流電路 (B)全波整流電路 (C)橋式整流電路 (D)整流器將被燒壞的錯誤電路。
17.( ) .橋式整流,其所使用的二極體數目為 (A)1個 (B)2個 (C)4個 (D)6個。
18.( ) .橋式整流電路中,每一個二極體之PIV值為 (A)Vm (B)2Vm (C)3Vm (D)4Vm。
19.( ) .一橋式整流器,若其輸出為200V之直流電壓,則電路中每一個二極體之PIV值最低為 (A)100V (B)141V (C)282V (D)314V。
20.( ) .下列敘述何者正確? (A)半波整流之輸出頻率為輸入交流頻率之兩倍 (B)半波整流之輸出直流電壓為Vm (C)全波整流之輸出頻率與輸入交流頻率相同 (D)全波整流之輸出直流電壓為Vm。
21.( ) .橋式整流之輸出平均直流電壓為半波整流之 (A)1倍 (B)2倍 (C)3倍 (D)4倍。
22.( ) .
23.( ) .
24.( ) .一電源供應器,其輸出阻抗為2Ω,開路電壓為30V,滿載時所提供之電流為2.5A,則此電源之電壓調整率為 (A)20% (B)15% (C)10% (D)5%。
25.( ) .
26.( ) .在半波整流電路中,濾波僅包括負載電阻,其漣波百分率為 (A)150% (B)121% (C)96% (D)48%。
27.( ) .於全波整流電路中,濾波僅包括負載電阻,其漣波百分率為 (A)150% (B)121% (C)96% (D)48%。
28.( ) .漣波因數愈小,電壓供給情形 (A)愈好 (B)愈差 (C)不一定 (D)無法判別。
29.( ) .理想狀況下,電壓調整百分率為 (A)100% (B)50% (C)25% (D)0%。
30.( ) .使用一交直流電表分別測量一濾波電路的輸出信號,獲得25V直流電壓及4V峰值之交流電壓,則漣波百分比為 (A)15.3% (B)11.3% (C)5.3% (D)3.3%。
31.( ) .
32.( ) .有一全波整流電路,輸出直流電壓為100V,則漣波電壓峰值為 (A)48V (B)96V (C)48V (D)96V。
33.( ) .下列有關電容濾波器之敘述,何者錯誤? (A)負載電流愈大,漣波因數愈大 (B)電容器愈大,漣波因數愈大 (C)負載電阻愈大,漣波因數愈小 (D)漣波因數愈小,電路穩定性愈好。
34.( ) .下列濾波電路中,那一個輸出直流電壓最高? (A)電感濾波器 (B)電容濾波器 (C)RC濾波器 (D)π型濾波器。
35.( ) .下列對影響漣波電壓大小的敘述,何者為錯誤? (A)整流頻率愈高,漣波電壓愈小 (B)頻率愈低,漣波電壓愈高 (C)負載電阻愈小,漣波電壓愈小 (D)濾波電容愈大,漣波電壓愈小。
36.( ) .有一半波整流器,若其輸出電流為10mA,所用的電容器為100μF,則漣波的峰對峰值為 (A) (B) (C) (D)。
37.( ) .有一半波整流器,若其輸出電流為10mA,所用的電容器為100μF,則t在半波整流中是 (A)8.3ms (B)16.6ms (C)60ms (D)120ms。
38.( ) .有一半波整流器,若其輸出電流為10mA,所用的電容器為100μF,則漣波峰對峰值Vr(P-P)為 (A)1.66V (B)6×10-3mV (C)1.6×10-4mV (D)6.3V。
39.( ) .電感濾波器漣波之大小與電感 (A)成正比 (B)成反比 (C)平方成正比 (D)平方成反比。
40.( ) .下列濾波電路中,何者適用於大負荷電路? (A)電容濾波器 (B)電感輸入式濾波器 (C)RC濾波器 (D)π型濾波器。
41.( ) .餘弦波Imcosωt經半波整流後之波形,在一週期中之平均值為 (A) (B) (C) (D)。
42.( ) .半波整流電路若負載為一電容器,則整流器承受之逆向峰壓為輸入交流電壓有效值之 (A)1倍 (B)倍 (C)2倍 (D)2倍。
43.( ) .
44.( ) .
45.( ) .輸入相同時,橋式整流輸出直流電壓是半波整流的 (A)倍 (B)2倍 (C)4倍 (D)倍。
46.( ) .整流器之整流能力定義漣波因數(ripple factor)來測量,r=,下列漣波因數值何者為最佳,且可能實現? (A)r=0 (B)r=1.21 (C)r=0.7 (D)r=0.023。
47.( ) .下列四項是對電容器濾波器之敘述,那一項才真正正確? (A)在無載狀況下效果最佳,漣波最小 (B)在滿載時效果最佳,漣波最小 (C)在計設之負載狀況下效果才最佳,漣波最小 (D)既經設計完成,便成定值,效果、濾波均不致改變。
48.( ) .
49.( ) .大電流負荷應採用 (A)電容輸入濾波器 (B)電阻輸入濾波器 (C)電感輸入濾波器 (D)電阻電容濾波器。
50.( ) .有關漣波的敘述,下列何者不正確? (A)使用電容濾波時,電容愈大,漣波愈小 (B)半波整流的漣波比全波整流來得大(濾波電路相同) (C)負載電流愈大時,漣波也愈大 (D)漣波因數愈小,表示濾波效果愈佳 (E)若採用電感濾波器,則XL應甚小於RL,才能得到較小的漣波。
51.( ) .由DC電力變換成AC電力,最常用的裝置為 (A)示波器 (B)濾波器 (C)倍壓器 (D)變流器。
52.( ) .
53.( ) .
54.( ) .
55.( ) .
56.( ) .20伏特的直流電壓有1伏特均方根值(RMS)的交流電壓,則漣波因數為 (A)5% (B)7.07% (C)10% (D)14.14%。
57.( ) .
58.( ) .10伏直流電壓上有峰值為1.414伏的正弦漣波,則漣波因數是 (A)10% (B)1.414% (C)14.14% (D)28.28%。
59.( ) .某橋式整流器之負載電阻為10 kΩ,設輸入電源為Vi=100sin(2π×60t),若要使整流後之漣波電壓Vr(P-P)限制在2V內,則須並聯之電容值最少為 (A)41.8 (B)52.3 (C)61.6 (D)23.3 (μF)。
60.( ) .
61.( ) .設計一橋式全波整流器中要求漣波因數r為5%,RL為10kΩ,則濾波電容Cmin至少應有 (A)530pF (B)53μF (C)530μF (D)5.3μF (E)500pF。
62.( ) .圖所示的整流電路,如果加入110V的交流電壓,在無負載的情況時,其輸出直流電壓為下列何值? (A)110V (B)155V (C)220V (D)275V (E)282V。
63.( ) .電源供應器的變壓器匝數比為5:1,若一次側加上115Vrms電壓,則輸出電壓最大值應為 (A)32.5V (B)57.5V (C)11.5V (D)23.0V。
64.( ) .若有一交流電流i=20sinωt安培通過半波整流電路後的有效電流值為 (A)6.37A (B)14.14A (C)8.23A (D)10A。
65.( ) .全波整流峰值電壓為100伏特,其平均電壓為 (A)78.5伏特 (B)63.6伏特 (C)54.4伏特 (D)31.8伏特。
66.( ) .利用整流濾波的方式,以得到4Vm (Vm是變壓器二次側電壓最大值)的倍壓電路,最少需幾個二極體?幾個電容? (A)1個二極體、1個電容 (B)2個二極體、2個電容 (C)4個二極體、4個電容 (D)5個二極體、5個電容。
67.( ) .某中間抽頭式二極體全波整流器有180V直流電壓輸出,其二極體之峰值逆向電壓(PIV)值須為 (A)566V (B)432V (C)420V (D)279V。
68.( ) .設一橋式全波整流電路所產生的直流電壓為35V,則該整流器採用二極體之峰值反向電壓(PIV)的額定值必須為 (A)35V (B)45V (C)55V (D)65V。
69.( ) .關於整流濾波電路之敘述下列何者錯誤? (A)若以電容濾波,則電容愈大者漣波因數r愈小 (B)漣波因數r愈小,表示濾波的效果愈差 (C)電壓調整率V.R=×100% (D)電壓調整率V.R.愈小表示輸出電壓受負載變化影響較小。
70.( ) .有關全波整流的特性,下列敘述何者錯誤? (A)VDC=2/πVm (B)二極體的逆向峰值電壓為電源電壓峰值的2倍 (C)VDC不受負荷的影響 (D)必須要有二個二極的。
71.( ) .全波整流電路之直流輸出電壓Vdc,為半波整流電路之 (A)2倍 (B)倍 (C)倍 (D)倍。
72.( ) .橋式整流電路中,二極體之最大反向電壓(PIV)為電源峰值的 (A)2 (B)3 (C) (D)1 倍。
73.( ) .直流電源供應器之濾波輸出電壓為20V,漣波電壓為100mV,則其漣波因數為 (A)5 (B)0.5 (C)0.05 (D)0.005。
74.( ) .半波整流電路中,輸入電源為有效值120伏特之正弦波,負載純電阻,則測得輸出電壓平均值為 (A)44 (B)54 (C)64 (D)74 V。
75.( ) .全波整流器輸出信號之波形為脈動之直流,若輸入交流電源之頻率為fs,則此輸出信號之頻率為 (A)fs (B)2fs (C)fs (D)fs。
76.( ) .有效值為220V之交流電壓,經匝數比為10:1之變壓器降壓後再以二極體作半波整流,現在以三用電表之直流電壓檔量測整流後之電壓,則讀值應為 (A)7V (B)9.9V (C)14V (D)19.8V。
77.( ) .對一交流電壓以半波整流型電壓表測得DC值為10V時,其所要量測之電壓其rms值為 (A)0V (B)7.07V (C)11.1V (D)14.14V (E)22.2V。
78.( ) .有一交流電壓V=Vmsinωt通過一半波整流器,一週期內輸出電壓平均值應為 (A)0 (B)Vm/π (C)Vm/(2π) (D)2Vm/π。
79.( ) .有一交流電壓V=Vmsinωt,若不接整流器則一週期內輸出電壓平均值應為 (A)0 (B)Vm/π (C)Vm/(2π) (D)2Vm/π。
80.( ) .
81.( ) .
82.( ) .如圖所示,半波整流電路,求輸出的平均功率Pdc約為 (A)15mW (B)25mW (C)35mW (D)40mW (E)50mW。
83.( ) .
84.( ) .
85.( ) .
86.( ) .對一60Hz全波橋式整流電路,如其輸出具有60Hz的漣波時,則其電路可能為 (A)濾波電容器漏電 (B)變壓器二次側短路 (C)電路工作正常 (D)有一二極體開路。
87.( ) .
88.( ) .
89.( ) .
90.( ) .
91.( ) .某中間抽頭式二極體全波整流器有180V直流電壓輸出,其二極體之峰值逆向電壓(PIV)值須為 (A)556V (B)432V (C)420V (D)279V。
92.( ) .在半波整流電路中,若電源頻率為60Hz,則其整流後的漣波頻率為 (A)30Hz (B)60Hz (C)180Hz (D)120Hz。
93.( ) .一般之直流電源供應器中不太會使用到下列那一種電路? (A)整流器 (B)濾波器 (C)電壓調節器 (D)微分器。
94.( ) .
95.( ) .
96.( ) .在半波整流電路中,濾波僅包括負載電阻,其漣波因數是 (A)142% (B)121% (C)100% (D)48%。
97.( ) .一正弦波形通過半波整流電路,假設輸入頻率為fi,則輸出信號之週期等於 (A)2/fi (B)1/fi (C)1/(2fi) (D)1/(4fi)。
98.( ) .60Hz之電源經橋式整流後所得之漣波頻率為 (A)240Hz (B)30Hz (C)60Hz (D)120Hz。
99.( ) .一個60Hz的交流電壓經全波整流後,則在負載上之電壓波形的頻率為 (A)180 (B)60 (C)100 (D)120 Hz。
100.( ) .正弦波電源電壓有效值為Vrms,則全波整流電路之輸出電壓的平均值為 (A)0.45Vrms (B)0.636Vrms (C)0.9Vrms (D)1.27Vrms。
101.( ) .在橋式全波整流器電路中,如欲產生15伏特之直流電壓,則電路所使用的二極體,其逆向峰值電壓額定值約為 (A)15伏特 (B)21.2伏特 (C)23.6伏特 (D)47.2伏特。
102.( ) .某濾波電容為40μF,負載電流為40mA的全波整流器,峰值濾波電壓是100伏特,若電源頻率為60Hz,試求該濾波器的直流電壓約為 (A)50伏特 (B)75伏特 (C)95伏特 (D)100伏特。
§3-3 倍壓整流電路
(一) 倍壓整流電路特性
1. 倍壓電路結構具 與 的功能,利用 儲存電荷之特性、將數倍個峰值整流器串聯成為直流電壓的倍增電路
2. 倍壓電路是一種供給 負載、 電壓的電源電路,如電擊棒、電蚊燈
3. N倍壓需使用 個二極体, 個電容器,所有二極体之PIV值皆為
(二) 電路型式分柝
依据輸出電壓充電方式之不同,可分 (1) 全波倍壓 (2) 半波倍壓
1. 半波二倍壓 :
工作原理 :
(1) 正半週期 D1 : D2 : C1 : D2 之PIV Vm
(2) 負半週期 D1 : D2 : C2 : D1 之PIV Vm
(3)每一週期只向輸出電容充電一個半週,故稱半波二倍壓、其漣波頻率 = 倍之電源頻率
(4)每個二極体PIV值為 Vm,但C1之耐壓值為 Vm,但C2之耐壓值為 Vm
2. 全波二倍壓
工作原理 :
(1) 正半週期 D1 : D2 : C1 : D2 之PIV Vm
(2) 負半週期 D1 : D2 : C2 : D1 之PIV Vm
(3)每一週期只向輸出電容充電一個半週,故稱半波二倍壓、其漣波頻率 = 倍之電源頻率
(4)每個二極体PIV值為 Vm,但C1,C2之耐壓值為 Vm
3. 全波三倍壓
工作原理 :
(1) 此電路是由上半部之正半波二倍壓及下半部之負半波一倍壓串聯而成
(2)每個二極体PIV值為 Vm,但C1與C3之耐壓值為 Vm,但C2之耐壓值為 Vm
4. 全波四倍壓
工作原理 :
(1) 此電路是由上半部之正半波二倍壓及下半部之負半波二倍壓串聯而成
(2) 每個二極体PIV值為 Vm,但C1與C3之耐壓值為 Vm,但C2與C4之耐壓值為 Vm
5. 半波N倍壓
工作原理 :
(1)此電路是由上半部輸出為 數倍峰值電壓及下半部輸出為 數倍峰值電壓
(2)每個二極体PIV值為 Vm,但C1之耐壓值為 Vm,其餘電容器之耐壓值為 Vm
(3) 二極體本身無放大的功能,所以當電壓倍增後,相對電流倍減
例題
1. 如圖所示之倍壓電路,其直流輸出電壓為 (A)110V (B)155V (C)200V (D)282V。
2. 二極體倍壓電路中達成定位(CLAMPING)作用的被動元件是 (A)電感器 (B)電阻器 (C)電容器 (D)變壓器。
3. 如圖所示電路,二極體為理想時,Vo為何? (A)Vm (B)-Vm (C)2Vm (D)-2Vm (E)0。
4. 圖中之倍壓電路,其直流輸出電壓約為 (A)11V (B)155V (C)200V (D)282V。
4. 四倍倍壓器輸出為240V,其電路內二極體最小額定之峰值反向電壓(PIV)為 (A)240V (B)120V (C)60V (D)30V。
5. n倍倍壓整流器所用二極體數目是 (A) n個 (B) n +1個 (C) n-1個 (D)2 n個。
6. 如圖所示,則vo約為 (A)10V (B)20V (C)30V (D)10V (E)20V。
歷屆試題
1.( ) .n倍倍壓整流器所用之二極體數目是 (A)n個 (B)n+1個 (C)n-1個 (D)2n個。
2.( ) .
3.( ) .
4.( ) .
5.( ) .
6.( ) .如圖所示電路,若加入100V的交流電壓,在無負載情況時,其輸出直流電壓為多少? (A)100V (B)141V (C)282V (D)300V。
7.( ) .三倍及四倍倍壓器,每一個二極體之耐壓為Vm之 (A)1倍 (B)2倍 (C)3倍 (D)4倍。
8.( ) .如圖所示電路,VAB電壓可以達到 (A)Vm (B)2Vm (C)3Vm (D)4Vm
9.( ) .如圖所示電路,VEC電壓可以達到 (A)Vm (B)2Vm (C)3Vm (D)4Vm。
10.( ) .如圖所示電路,每一個二極體的PIV值為 (A)Vm (B)2Vm (C)3Vm (D)4Vm。
11.( ) .如圖,下列敘述何者正確? (A)D1、D2及D3之PIV值皆為2Vm,而EC1=Vm,EC2=EC3=2Vm (B)D1、D2、D3之PIV值皆為Vm,而EC1=Vm,EC2=2Vm,EC3=3Vm (C)EC1=EC3=2Vm,EC2=Vm (D)EC1=Vm,EC2=2Vm,EC3=3Vm,D 1、D2、D 3之PIV值為2Vm。
12.( ) .
13.( ) .
14.( ) .n倍壓整流所用的二極體數目為 (A)n (B)n+1 (C)n-1 (D)n-2 個。
15.( ) .半波倍壓器如圖所示,變壓器之次級圈標示12V(rms),則C2之耐壓至少須為 (A)17V (B)40V (C)12V (D)24V (E)6V。
16.( ) .如圖所示,C2兩端之電壓等於 (A)E (B)2E (C)3E (D)4E。
17.( ) .如圖所示,C3兩端之電壓為 (A)E (B)2E (C)3E (D)4E。
18.( ) .如圖所示,AB端電壓為 (A)E (B)2E (C)3E (D)4E。
19.( ) .如圖所示,是一個 (A)11倍壓器 (B)8倍壓器 (C)9倍壓器 (D)10倍壓器。
20.( ) .如圖所示,則a點之電位是 (A)10×Em (B)5×Em (C)6×Em (D)2×Em。
21.( ) .如圖所示,則b點之電位是 (A)10×Em (B)5×Em (C)6×Em (D)2×Em。
22.( ) .
23.( ) .
24.( ) .四倍倍壓器輸出為240V,其電路內二極體最小額定之峰值反向電壓(PIV)為 (A)240V (B)120V (C)60V (D)30V。
25.( ) .如圖所示某倍壓電路,其輸出直流電壓約為 (A)110V (B)155V (C)200 (D)283V。
26.( ) .
27.( ) .如圖所示,則VO約為 (A)10V (B)20V (C)30V (D)10V (E)20V。
28.( ) .
29.( ) .如圖所示某倍壓電路,其輸出直流電壓約為 (A)110V (B)155V (C)200V (D)283V。
30.( ) .如圖所示,則時VO約為 (A)10V (B)20V (C)30V (D)10V (E)20V。
31.( ) .
32.( ) .如圖所示電路為 (A)截波器 (B)定位器 (C)倍壓器 (D)整流器。
33.( ) .