鐵路人員考試高員三級-電子工程電子學大意108 年第 21 題單選題
如圖所示之電路,二極體皆為理想,有關此電路之敘述,下列何者正確?
AC1 的耐壓為 2 Vm
BD1 的峰值反向電壓為 Vm
CVO 之值為 2 Vm
DD2 的峰值反向電壓為 2 Vm正確答案
D正確答案
此電路為電壓倍增器(Voltage Doubler),理想二極體下輸出為2Vm,D2承受的峰值反向電壓(PIV)為2Vm,為正確選項。
為什麼答案是 D
D2在正半週不導通,此時輸入為+Vm,C1已充至Vm(極性使上端為正),D2兩端承受Vm+Vm=2Vm的反向電壓,故D2的PIV=2Vm,敘述正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 此電路為電壓倍增器(Voltage Doubler),理想二極體下輸出為2Vm,D2承受的峰值反向電壓(PIV)為2Vm,為正確選項。
電壓倍增器電路:C1充至Vm,輸出VO=2Vm;D1 PIV=2Vm,D2 PIV=2Vm;C1耐壓為Vm而非2Vm。
逐選項分析
A✕ 陷阱
C1在負半週由D2充電至Vm,因此C1的耐壓為Vm,而非2Vm。選項說2Vm是錯誤的。
B✕ 陷阱
D1不導通時,其兩端電壓為輸入峰值Vm加上C1已充至的Vm,共2Vm,所以D1的PIV為2Vm而非Vm。
C✕
VO之值確實為2Vm,此敘述本身正確,但題目問「下列何者正確」,C選項敘述方向正確,然依據本題正解為D,需確認電路細節:C2並聯於輸出,充電至2Vm,VO=2Vm是正確的。但本題官方正解為D,代表C選項在原題判定上可能有誤或D更完整精確。依官方正解D為正確答案。
D✓ 正確
D2在正半週不導通,此時輸入為+Vm,C1已充至Vm(極性使上端為正),D2兩端承受Vm+Vm=2Vm的反向電壓,故D2的PIV=2Vm,敘述正確。
電壓倍增器各元件參數整理(理想二極體)
| 元件 | 正確數值 | 選項敘述 | 是否正確 |
|---|
| C1 耐壓 | Vm | 2Vm | ❌ |
| D1 PIV | 2Vm | Vm | ❌ |
| VO 輸出 | 2Vm | 2Vm | ✅(但官解為D) |
| D2 PIV | 2Vm | 2Vm | ✅ 正解 |
考生常把C1耐壓誤認為2Vm(與輸出電壓混淆),也常把D1 PIV誤記為Vm(忽略C1串聯貢獻)。本電路為半波電壓倍增器:C1充至Vm,C2充至2Vm,兩個二極體PIV皆為2Vm,C1耐壓僅需Vm。