Q101.
下圖為升壓型轉換器，開關元件S 1 的切換頻率為25kHz，輸入電壓Vs 為12V，輸出電壓Vo 為15V，若電感電流為連續模式操作，下列哪些正確？
電力電子 · 乙級 · 電力電子系統與應用 · Q101
難易度分析
3 / 5
本題屬於多選題型，要求考生能精準區分導通時間與截止時間，以及責任週期與其補數。由於涉及電壓轉換公式的推導及多個物理量（頻率、時間、週期）的連鎖計算，且必須判別所有選項的正確性，因此提升了認知負荷與計算精準度要求。
正確答案 (複選)：①, ②
- ① 開關元件S 1 的導通時間為8μs:升壓型轉換器於連續導通模式(CCM)下，週期 T = 1/25kHz = 40μs，責任週期 D = 0.2，故導通時間 Ton = D × T = 0.2 × 40μs = 8μs，計算正確。
- ② 開關元件S 1 的導通責任週期為0.2:依據升壓轉換器電壓轉換公式 Vo = Vs / (1 - D)，代入 Vo = 15V、Vs = 12V，可得 1 - D = 12/15 = 0.8，故 D = 0.2，此為正確的導通責任週期。
錯誤選項解析
- ③ 開關元件S1 的導通時間為32μs:32μs 為截止時間(Toff)而非導通時間，Toff = (1 - D) × T = 0.8 × 40μs = 32μs，此選項混淆導通與截止時間。
- ④ 開關元件S1 的導通責任週期為0.8:0.8 為截止責任週期(1 - D)，非導通責任週期。升壓轉換器輸出電壓高於輸入電壓時，責任週期必小於 0.5，正確導通責任週期應為 0.2。
Learning Tip
"升壓型轉換器(Boost Converter)核心考點在於熟記電壓轉換公式 Vo = Vs / (1 - D)，並能由責任週期推導導通與截止時間。常見陷阱為混淆導通時間(Ton)與截止時間(Toff)，或將 D 與 (1-D) 搞混。實務設計時需注意：當 D 趨近 1 時理論輸出電壓趨近無限大，但實際受限於元件寄生電阻與二極體壓降，輸出電壓會飽和，且電感電流漣波與開關應力會急遽增加。"
學員答題分佈
①開關元件S 1 的導通時間為8μs0%
②開關元件S 1 的導通責任週期為0.20%
③開關元件S1 的導通時間為32μs0%
④開關元件S1 的導通責任週期為0.80%
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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