Q69.
下圖所示電路及相關波形，Vd 為直流電壓，S 為一理想開關，Ts 為開關運作週期，ton 為開關導通時間，toff 為開關關閉時間，若ton/to ff=3/2，且Vd=10V，則平均電壓Vo=
電力電子 · 乙級 · 電力電子系統與應用 · Q69
難易度分析
3 / 5
本題需要將給定的時間比值轉換為工作週期，並應用特定的電壓轉換公式進行計算。題目設計了容易混淆的比值陷阱，要求考生對基本電路定義有精確的掌握方能正確得出結果。
正確答案：③6V
③ 6V:正確。由 ton/toff = 3/2 可得 D = ton/(ton+toff) = 3/(3+2) = 0.6，代入 Buck 轉換器公式 Vo = D × Vd = 0.6 × 10V = 6V，符合 脈寬調變（PWM） 控制原理。
錯誤選項解析
- ① 2V:降壓型轉換器（Buck Converter）的輸出電壓計算公式為 Vo = D × Vd，其中 工作週期 D = ton/(ton+toff)。若答案為 2V，代表 D = 0.2，與題目給定的 ton/toff = 3/2（即 D = 0.6）不符。
- ② 4V:若輸出為 4V，代表工作週期 D = 0.4，此數值對應的是 ton/toff = 2/3 的情況，與題目條件 ton/toff = 3/2 相反，屬於常見的計算混淆。
- ④ 8V:若輸出為 8V，代表工作週期 D = 0.8，此數值對應 ton/toff = 4/1 的情況，與題目給定的 ton/toff = 3/2 條件不符。
Learning Tip
"此類題型核心考點為 Buck 轉換器的電壓轉換比 Vo/Vd = D，其中 D = ton/Ts = ton/(ton+toff)。常見陷阱是將 ton/toff 的比值直接誤認為 D 值，正確做法必須先將比值轉換為 D = 比值/(1+比值)。實務上，PWM 控制 透過調整導通時間比例來調節輸出電壓，此為 電力電子系統 最基礎且必考的核心觀念。"
學員答題分佈
①2V0%
②4V0%
③6V0%
④8V0%
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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