Q95.
如下圖所示中間抽頭式變壓器電路中，|V S1|=|V S2|，V S1=10sinωtV，且D1、D 2 皆為理想二極體，則Vo 之平均直流電壓為 ①-6.37V ②-3.18V ③3.18V ④6.37V 。 
96. (3) 如下圖所示，其中齊納二極體（Zener Diode）電壓VZ=5V，且其最大工作電流為15mA，若負載的範圍為100Ω≦RL≦500Ω，則R1 值至少為若干？
機械停車設備裝修 · 乙級 · 電機部分 · Q95
難易度分析
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本題涉及電路元件的參數計算，要求考生能精確分析電壓調節電路中電流的分配關係，並在多個負載變數中識別出決定電阻最小值的特定邊界條件，需經過多步驟邏輯推論與數值計算方可得出結果。
正確答案：①200Ω
① 200Ω:根據齊納二極體穩壓電路設計原則，R1 的最小值由最大齊納電流限制決定。當負載電阻 RL 最大（500Ω）時，負載電流最小（IL = 5V/500Ω = 10mA），此時流經齊納二極體的電流最大。為確保 Iz 不超過 15mA，總電流 I_R1 ≤ 25mA，故 R1 ≥ (Vin - Vz) / 25mA = 200Ω。
錯誤選項解析
- ② 300Ω:300Ω 大於所需的最小值 200Ω，雖然能保護齊納二極體不致過電流，但題目要求的是 R1 的最小允許值，此選項並非最緊迫的設計邊界。
- ③ 400Ω:400Ω 遠大於計算所得的最小值 200Ω，會導致限流過度，使電路在重載（RL 較小）時齊納二極體無法維持崩潰導通狀態而失去穩壓功能。
- ④ 500Ω:500Ω 同樣過大，會使串聯電阻上的壓降過大，導致在最小負載電阻（100Ω）時齊納二極體電流降至零以下而截止，無法提供穩定的 5V 輸出。
Learning Tip
"此類齊納二極體穩壓電路題型的核心考點在於分辨「R1 最小值」與「R1 最大值」的設計條件：R1 最小值由齊納二極體的最大工作電流 Iz_max 決定（防止過電流燒毀），對應 RL 最大時的工況；R1 最大值則由維持齊納二極體最小崩潰電流 Iz_min 決定（確保穩壓功能），對應 RL 最小時的工況。實務設計時必須同時滿足兩個條件，若兩者無交集則表示該電路規格無法實現。"
學員答題分佈
①200Ω0%
②300Ω0%
③400Ω0%
④500Ω0%
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！