民國108年 第2梯次 電力電子甲級 學科
第63題
設計具有8V 輸出電壓之升壓型直流-直流轉換器,可提供1 A 之負載電流。輸入電壓從2.7V 變動 至4.2V。其中的控制電路可調整責任週期以保持輸出電壓為固定…
題目
設計具有8V 輸出電壓之升壓型直流-直流轉換器,可提供1 A 之負載電流。輸入電壓從2.7V 變動 至4.2V。其中的控制電路可調整責任週期以保持輸出電壓為固定8V,選擇適當的切換頻率為200 kHz。若在所有操作條件下,電感器電流變動量皆不超過平均電感電流之40%,則
- (1) 所需之電感值為7.5μH
- (2) 所需之電感值為13.1μH
- (3) 若輸出電壓漣波不超過2%,則理想電容器數值為20.7μF
- (4) 若輸出電壓漣波為2%時,電容器等效串聯電阻需小於96mΩ
官方答案
(2) 所需之電感值為13.1μH、(3) 若輸出電壓漣波不超過2%,則理想電容器數值為20.7μF
解析
升壓型D=1−Vin/Vo，電感電流平均値Iin=Io/(1−D)=Vo·Io/Vin。最劣情況在Vin=4.2 V：D=0.475，Iin=1.905 A，ΔiL=Vin·D/(L·f)≤0.4×1.905=0.762 A，得L≥4.2×0.475/(200k×0.762)≈13.1 μH，故選項2正確；Vin=2.7 V僅需約7.5 μH，無法涵蓋全範圍，選項1不足。輸出電容C≥Io·Dmax/(f·ΔVo)=1×0.6625/(200k×0.16)≈20.7 μF，選項3正確。選項4的96 mΩ與上述參數推算結果不符。
AI 參考解析（推得答案已與官方答案比對一致），非官方公告內容，僅供備考參考。