五等-電子工程電子學大意110 年第 17 題單選題
如圖所示之電路,假設二極體之壓降為 0.7 V,求其輸出電壓 vout 之漣波電壓(ripple voltage)值為何?
A11.47 V
B5.83 V
C3.57 V
D0.68 V正確答案
D正確答案
半波整流+RC濾波電路,漣波電壓公式 Vr = Vp/(f·R·C),代入數值得約0.68V
為什麼答案是 D
正確答案。次級側Vrms=120/10=12V,峰值Vp=12√2−0.7≈16.27V;漣波公式Vr=Vp/(f·R·C)=16.27/(60×5000×80×10⁻⁶)=16.27/24≈0.68V
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完整詳解
Pro · 無限重點 半波整流+RC濾波電路,漣波電壓公式 Vr = Vp/(f·R·C),代入數值得約0.68V
次級側峰值=(120×√2)/10−0.7≈16.27V;漣波Vr=Vp/(f·R·C)=16.27/(60×5000×80×10⁻⁶)≈0.68V,選D
逐選項分析
A✕ 陷阱
11.47V約為次級側峰值的70%,誤將峰值直流電壓當成漣波電壓,計算方向完全錯誤
B✕ 陷阱
5.83V約為峰值除以√2再除以某因子,誤用有效值公式或漣波公式參數錯誤
C✕
3.57V可能是誤將頻率取為半波後用錯分母,或RC時間常數計算出錯所致
D✓ 正確
正確答案。次級側Vrms=120/10=12V,峰值Vp=12√2−0.7≈16.27V;漣波公式Vr=Vp/(f·R·C)=16.27/(60×5000×80×10⁻⁶)=16.27/24≈0.68V
半波整流漣波電壓計算步驟
| 步驟 | 公式/說明 | 數值代入 | 結果 |
|---|
| ①變壓器降壓 | V2rms = V1rms / n | 120 / 10 | 12 V |
| ②次級側峰值 | Vp = V2rms × √2 − VD | 12×1.414 − 0.7 | ≈ 16.27 V |
| ③漣波公式(半波) | Vr = Vp / (f · R · C) | 16.27 / (60×5000×80μ) | ≈ 0.68 V |
最常見錯誤:把直流輸出電壓(約16V)或有效值(約12V)當成漣波電壓。漣波電壓是濾波後殘留的小波動,數值應遠小於直流輸出。本題RC時間常數τ=5kΩ×80μF=0.4s,遠大於週期1/60s,故漣波極小(0.68V),符合直覺。