初考-電子工程電子學大意115 年第 16 題單選題
如圖所示電路,輸入弦波電壓峰值為 110 V,變壓器線圈匝數比為 10:1,假設二極體導通電壓為 0.7 V,負載電阻 RL 電壓的峰值為何?
A4.8 V
B−4.8 V正確答案
C10.3 V
D−10.3 V
B正確答案
中央抽頭全波整流,每半邊峰值為 5.5 V,扣去二極體壓降 0.7 V 得 4.8 V,依圖中 RL 極性標示輸出為 -4.8 V。
為什麼答案是 B
中央抽頭全波整流,每半邊峰值 \(11/2=5.5\) V,扣去二極體導通壓降 0.7 V 得 4.8 V,依圖中 RL 極性標示(+ 在下、− 在上)輸出為 \(-4.8\) V
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完整詳解
Pro · 無限重點 中央抽頭全波整流,每半邊峰值為 5.5 V,扣去二極體壓降 0.7 V 得 4.8 V,依圖中 RL 極性標示輸出為 -4.8 V。
1. 變壓器二次側總峰值:\(V_2 = 110 \times \frac{1}{10} = 11\) V。
2. 中央抽頭將二次側分成上下兩半,每半峰值 \(V_{2,half} = 11 / 2 = 5.5\) V。
3. 觀察圖:中間抽頭接地,D1、D2 構成中央抽頭全波整流。
4. 由圖中 RL 標示「+ 在下、− 在上」,且 D1、D2 為共陽極接法,輸出為負電壓。
5. 每半週導通時,負載峰值電壓 \(V_{RL,peak} = -(V_{2,half} - V_D) = -(5.5 - 0.7) = -4.8\) V。
6. 故選 (B)。
逐選項分析
A✕
數值正確但極性錯誤;圖中 RL 的 + 端接在下方接地側,輸出實為負電壓
B✓ 正確
中央抽頭全波整流,每半邊峰值 \(11/2=5.5\) V,扣去二極體導通壓降 0.7 V 得 4.8 V,依圖中 RL 極性標示(+ 在下、− 在上)輸出為 \(-4.8\) V
C✕
10.3 V 為「未中央抽頭」橋式整流的結果(11-0.7),與本電路結構不符
D✕
同 C,且未考慮中央抽頭使每半邊只有 5.5 V
中央抽頭全波整流要點
| 項目 | 重點 |
|---|
| 匝數比 | \(N_1:N_2=10:1\),二次側總峰值 11 V |
| 中央抽頭 | 將次級分成兩半,每半 \(11/2=5.5\) V |
| 每半週導通 | D1 或 D2 其中之一導通,扣 \(V_D=0.7\) V |
| 輸出峰值 | \(|V_{RL}|=5.5-0.7=4.8\) V |
| 極性判讀 | 依圖中 RL 的 +/− 標示與二極體方向,本題為負 |
必須由圖判讀 RL 的 +/− 方向與二極體箭頭方向,才能決定輸出極性;同時要看出是中央抽頭結構(次級中點接地),每半邊只有 \(V_2/2=5.5\) V,而非整個 11 V