Q136.
某180 W 順向式轉換器(forward converter)工作於連續導通模式(CCM)下,輸入電壓為200 V,輸出電壓為12 V,開關頻率為100kHz,磁化電感為2 mH,若責任週期比(duty ratio)為0.5,則轉換器之變壓器二次側與一次側的匝數比(N2/N1),下列何者正確?
電力電子 · 甲級 · 電力電子系統與應用 · Q136
難易度分析
3 / 5
此問題要求考生掌握順向式轉換器在CCM下的基本電壓轉換公式,並能正確應用公式進行數值計算。題目設計中包含一個典型錯誤選項(僅用Vo/Vin計算),此種誤解需注意,但不涉及多重概念或複雜推導,因而評定為中等難度。
正確答案:②0.12
② 0.12:依據順向式轉換器於 CCM 下的電壓轉換關係 Vo = (N2/N1) × D × Vin,代入數值可得 N2/N1 = Vo / (D × Vin) = 12 / (0.5 × 200) = 0.12,計算完全符合電力電子理論。
錯誤選項解析
- ① 0.06:此數值誤將責任週期排除於計算之外,僅以 Vo/Vin = 12/200 = 0.06 直接得出,忽略了順向式轉換器的輸出電壓公式必須納入 Duty Ratio 的影響。
- ③ 0.5:此數值等於題目給定的責任週期 0.5,係將 duty ratio 誤認為匝數比,混淆了控制參數與變壓器設計參數的物理意義。
- ④ 2:此為 0.5 的倒數 2,可能誤將公式倒置為 N1/N2 計算,或誤用返馳式轉換器的推導邏輯,未正確理解順向式轉換器的降壓特性。
Learning Tip
"順向式轉換器於 CCM 模式下的核心公式為 Vo = (N2/N1) × D × Vin,此為常考計算題型。需注意與返馳式轉換器公式的差異,且責任週期 D 必須小於 0.5 以確保磁芯重置,實務上設計變壓器匝數比時需同時考量開關元件應力與輸出漣波規範。"
學員答題分佈
①0.060%
②0.120%
③0.50%
④20%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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一順向式直流-直流轉換器具有以下的參數:輸入電壓Vd=48V,輸出等效負載電阻R=10Ω,電感值L=0.4mH,變壓器激磁電感值Lm=5mH,電容值C=100μF,切換頻率
=35kHz,變壓器一次側對二次側匝數比N1 / N 2 =1.5,一次側對三次側匝數比N 1 / N 3 =1,且責任週期D=0.4。若假設所有的元件皆為理想,則
如下圖所示之返馳式轉換器(flyback converter)操作於連續導通模式(continuous conduction mode, CCM),其中輸入電壓Vd = 24 V,變壓器匝數比N 1 / N 2=3.0,變壓器激磁電感值Lm = 500 μH,輸出負載電阻R = 5Ω ,輸出端電容值C = 200 μF,切換頻率fs = 40 kHz,輸出電壓Vo = 5 V。下列敘述何者正確?
如下圖所示之返馳式轉換器(flyback converter)工作於連續導通模式(CCM)下,若責任週期比(duty ratio)為D,則其輸出電壓(Vo)與輸入電壓(Vs)之轉換比(
),下列何者正確?
某順向式轉換器(forward converter)如下圖所示,其中輸入電壓Vd = 12 V,輸出負載電阻R = 8Ω ,電感L = 4 mH,激磁電感Lm =6 mH,輸出端電容C = 200 μF,切換頻率fs=80 kHz,匝數比N1 / N2 = 3 且N1 / N3 = 1,責任週期d = 0.55。下列敘述何者正確?
設計一順向式直流-直流轉換器,輸入電壓為170V,輸出電壓為5V,輸出電流為5A。輸出電壓漣波不可超過1%,切換頻率300kHz。若選擇變壓器一次側對二次側之匝數比為12,且變壓器一次側對三次側去磁繞組之匝數比為1,電感器電流變化量為平均值的40%,則