Q201.
下圖所示之單相受控半波整流電路,純電阻性負載,輸入電源為
,α為激發延遲角(delay angle),
為輸出電壓平均值,下列哪些選項正確?
電力電子 · 甲級 · 電力電子系統與應用 · Q201
難易度分析
4 / 5
此題為多選型,考驗對受控半波整流的平均電壓與有效值電壓計算區間及公式的區辨;並須正確認識SCR的單向導通與功率計算方式。
正確答案 (複選):②, ③
- ② 負載上平均電壓為
:單相受控半波整流電路搭配純電阻性負載時,輸出平均電壓公式為 V_avg = (Vm/2π)(1 + cos α),此為將正弦波在 α 至 π 區間積分後除以 2π 所得之標準結果。 - ③ 負載上有效值電壓為
:有效值電壓(RMS)計算需對導通區間(α 至 π)之瞬時電壓平方積分後開根號,公式為 V_rms = (Vm/2)·√[(1/π)(π − α + sin2α/2)],符合電力電子標準推導。
錯誤選項解析
- ① 電源負半周時,SCR 能激發導通:SCR(矽控整流器)為單向導通元件,僅在陽極相對於陰極為正電壓時才能觸發導通。於電源負半週期間,SCR 處於逆向偏壓狀態,即使施加閘極觸發脈波也無法導通。
- ④ 平均功率為
:平均功率應為 P_avg = V_rms² / R,而非使用平均電壓計算。此選項常誤用 V_avg 代入功率公式,正確做法必須以有效值電壓計算功率,因功率與電壓平方成正比。
Learning Tip
"此類題型核心考點在於區分平均電壓與有效值電壓的積分區間差異:平均電壓除以 2π(完整週期),有效值需先平方積分再開根號。常見陷阱為混淆半波與全波整流公式,以及誤將平均電壓用於功率計算。實務上 SCR 觸發角 α 的可控範圍為 0° 至 180°,α 越大則輸出電壓越低。"
學員答題分佈
①電源負半周時,SCR 能激發導通0%
②負載上平均電壓為
0%
0%③負載上有效值電壓為
0%
0%④平均功率為
0%
0%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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,α為激發延遲角(delay angle),下列哪些選項正確?
如下圖所示之單相全波半控整流器電路,若輸入電壓為
、二極體及閘流體均為理想、R=10Ω、L=10mH、觸發角α= 45°且電感之電流為連續。試求負載兩端的平均電壓為多少?
如下圖所示之單相全波全控整流器電路,若輸入電壓為
、閘流體均為理想、R=10Ω、L=10mH、觸發角α=45°且電感之電流為連續,試求負載兩端的平均電壓為多少?
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