初考-電子工程電子學大意106 年第 15 題單選題
如圖所示的二極體-電容器倍壓電路中,變壓器與所有二極體均視為理想且變壓器之輸入為一弦波,當電路到達穩定狀態時 VC1 = 12 伏特,有關二極體 D1~D3 承受之逆向峰值電壓 PIV1~PIV3(單位均伏特)之敘述,何者正確?
APIV1 = 12 V
BPIV2 = 24 V正確答案
CPIV3 = 36 V
DPIV3 = 2PIV1
B正確答案
倍壓電路中VC1=12V,各二極體PIV:D1=24V、D2=24V、D3=24V,選項B的PIV2=24V正確
為什麼答案是 B
PIV2=24V正確。由電路圖可知D2承受VC1加上變壓器次級峰值,即12+12=24V=2Vm,符合倍壓電路標準分析
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Pro · 無限重點 倍壓電路中VC1=12V,各二極體PIV:D1=24V、D2=24V、D3=24V,選項B的PIV2=24V正確
VC1=12V代表變壓器次級峰值Vm=12V。倍壓電路各二極體PIV均為2Vm=24V,直接驗證各選項即可
逐選項分析
A✕ 陷阱
PIV1應為2×Vm=2×12=24V,而非12V。誤以為PIV等於VC1單倍電壓是常見陷阱
B✓ 正確
PIV2=24V正確。由電路圖可知D2承受VC1加上變壓器次級峰值,即12+12=24V=2Vm,符合倍壓電路標準分析
C✕ 陷阱
PIV3=24V,而非36V。由電路圖D3跨接於C3與變壓器次級回路,同樣承受2Vm=24V,並非三倍電壓
D✕
PIV3=24V,PIV1=24V,兩者相等,故PIV3=2PIV1(即48V)的說法錯誤;應為PIV3=PIV1
倍壓電路各二極體PIV分析(Vm=VC1=12V)
| 二極體 | 所跨電壓組成 | PIV計算 | PIV值 |
|---|
| D1 | VC1 + Vm(峰值) | 12 + 12 | 24 V |
| D2 | VC1 + Vm(峰值) | 12 + 12 | 24 V |
| D3 | VC3 + Vm 或等效2Vm | 12 + 12 | 24 V |
本題最大陷阱是將PIV誤認為等於VC1=12V(選A),或將三級倍壓電路的D3誤算為3Vm=36V(選C)。實際上此倍壓電路中VC1=Vm=12V,各二極體在截止時兩端分別承受電容電壓+次級峰值,結果均為2Vm=24V,選D則是誤算PIV1=12V再乘2的雙重錯誤。