初考-電子工程電子學大意113 年第 15 題單選題
橋式整流提供一穩定電壓如圖,Vi=250sin(ωt) V,ω 為角頻率,二極體導通電壓為 0.7 V,稽納二極體的崩潰電壓為 6 V,流過 150 Ω 電阻的電流為何?
A50 mA
B40 mA正確答案
C83 mA
D233 mA
B正確答案
變壓器降壓後經橋式整流與電容濾波,電壓遠大於稽納二極體崩潰電壓 6V,負載電壓被穩壓在 6V,電流即為 6V/150Ω=40mA。
為什麼答案是 B
正確。稽納二極體崩潰穩壓,負載 150Ω 兩端電壓固定為 6V,依歐姆定律 I = 6V / 150Ω = 0.04A = 40mA。
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完整詳解
Pro · 無限重點 變壓器降壓後經橋式整流與電容濾波,電壓遠大於稽納二極體崩潰電壓 6V,負載電壓被穩壓在 6V,電流即為 6V/150Ω=40mA。
考選部最愛考稽納穩壓!只要確認輸入電壓大於崩潰電壓,負載電壓直接等於 V_Z,秒算 I = V_Z / R_L,不用管前面整流細節。
逐選項分析
A✕ 陷阱
錯誤。若誤將變壓器次級峰值 25V 扣除單個二極體壓降後計算,或誤用其他錯誤電壓值除以 150Ω 可能得出此數,非正確穩壓結果。
B✓ 正確
正確。稽納二極體崩潰穩壓,負載 150Ω 兩端電壓固定為 6V,依歐姆定律 I = 6V / 150Ω = 0.04A = 40mA。
C✕ 陷阱
錯誤。若未考慮橋式整流有兩個二極體壓降,或誤用交流有效值計算可能產生此干擾選項,本題關鍵在於稽納二極體的穩壓特性。
D✕ 陷阱
錯誤。若完全忽略變壓器 10:1 降壓,直接用 250V 計算,或誤用其他錯誤電壓值會得出此結果,偏離電路實際運作狀態。
穩壓電源電路分析步驟
| 電路區塊 | 關鍵參數 | 計算結果 | 主要作用 |
|---|
| 變壓器 | 匝數比 10:1 | 250V → 25V (峰值) | 降低交流電壓 |
| 橋式整流 | 2個二極體導通 | 25V - 1.4V = 23.6V | 全波整流 |
| 稽納穩壓 | 崩潰電壓 6V | 負載電壓 = 6V | 穩定輸出電壓 |
題目給出完整的整流濾波電路參數(如 250V、10:1、0.7V),誘導考生花時間計算電容兩端的 23.6V。其實只要確認 23.6V > 6V,稽納二極體就會穩壓,負載電壓直接是 6V,多算無益且浪費時間。