Q150.
下圖所示之具有濾波電容橋式全波整流電路，輸入電源為vi(t)=Vmsin(ωt)V，ω=2πf，f 表示頻率（Hz），下列哪些正確？
電力電子 · 乙級 · 電力電子系統與應用 · Q150
難易度分析
4 / 5
本題為複選題，要求對全波整流電路在有電容濾波情況下的多項電氣特性進行全面判別，且涉及漣波電壓的數學公式推導與二極體電流波形的特徵分析，分析過程較為複雜。
正確答案 (複選)：①, ③
- ① 二極體導通時，輸出電壓為|Vmsin(ωt)|V:在橋式全波整流電路中，當二極體處於導通狀態時，濾波電容會充電至輸入電壓的瞬時值，此時輸出電壓確實等於輸入電壓的絕對值 |Vm sin(ωt)|，此為整流電路的基本工作原理。
- ③ 峰對峰值輸出漣波電壓約為
:峰對峰漣波電壓的計算公式為 Vr(pp) ≈ Vm / (f × R × C) 或等效表示為 I_load / (f × C)，此為電容濾波整流電路的標準漣波近似公式，其中放電時間常數決定漣波大小。
錯誤選項解析
- ② 二極體截止時，輸出電壓為0V:當二極體截止時，濾波電容會透過負載電阻放電，輸出電壓為電容上的殘留電壓而非 0V；正確說法應為輸出電壓等於電容放電期間的端電壓，會隨時間逐漸下降。
- ④ 二極體電流為正弦波:具有濾波電容的整流電路中，二極體僅在輸入電壓高於電容電壓時才導通，因此二極體電流呈現窄脈衝波形而非正弦波；這是電容濾波電路的典型特徵，導通角遠小於 180°。
Learning Tip
"本題核心考點為電容濾波橋式整流電路的工作特性。常見陷阱在於混淆「無濾波電容」與「有濾波電容」的差異：無電容時輸出為純整流波形，有電容時二極體電流為脈衝狀且輸出存在漣波電壓。實務設計時需注意漣波係數規範，電容值越大漣波越小，但二極體的突波電流也越大，需考量元件額定值。"
學員答題分佈
①二極體導通時，輸出電壓為|Vmsin(ωt)|V0%
②二極體截止時，輸出電壓為0V0%
③峰對峰值輸出漣波電壓約為0%
0%④二極體電流為正弦波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！
