民國105年 第3梯次 11600 電力電子甲級 學科考古題與答案

民國105年 第3梯次 11600 電力電子甲級 學科歷屆試題與答案,共 80 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。

題目與答案

第1題

下列何者之存取速度最慢? 1. 硬碟 2. 光碟 3. 快取記憶體( C a c h e M e m o r y ) 4. 軟碟。

答案:(4) 軟碟

解析:正確答案為4(軟碟)。各儲存裝置之存取速度由快至慢一般為:快取記憶體Cache(CPU內部或近端高速記憶體,奈秒級)>硬碟(毫秒級隨機存取,傳輸數十至數百MB/s)>光碟(轉速與讀取頭限制,傳輸約數MB/s至數十MB/s)>軟碟(1.44MB規格,機械馬達轉速低、磁頭尋軌慢,傳輸率僅約500kbps且存取時間長)。故軟碟之資料傳輸率與隨機存取時間均最差,為所列四者中最慢。選項1硬碟、選項2光碟速度均明顯快於軟碟;選項3快取記憶體則最快,故不選。

第2題

如下圖所示,此功率轉換器為 1. f l y b a c k c o n v e r t e r 2. f u l l - b r i d g e c o n v e r t e r 3. h a l f - b r i d g e c o n v e r t e r 4. p u s h - p u l l c o n v e r t e r 。

答案:(2) f u l l - b r i d g e c o n v e r t e r

第3題

如下圖所示之理想基本昇壓型轉換器( B o o s t C o n v e r t e r ) ,若輸入電壓V i n 為300 V ,責任 週期( D u t y R a t i o ) 為0 . 5 ,則其輸出電壓V o 應為多少? 1. 600 V 2. 900 V 3. 300 V 4. 150 V 。

答案:(1) 600 V

第4題

三相橋式二極體整流電路中之變壓器的利用率( T . U . F . ),在單相半波為0 . 286,單相中間抽 頭全波為0 . 636 ,單相橋式全波為0 . 90 ,三相半波為0 . 675 ,則三相橋式約為多少? 1. 0 . 675 2. 0 . 636 3. 0 . 951 4. 0 . 90 。

答案:(2) 0 . 636

第5題

一頻率計數器之時基為1 m s,則其量測外部信號頻率之解析度為 1. 1 H z 2. 100 H z 3. 10 H z 4. 1000 H z 。

答案:(4) 1000 H z

解析:頻率計數器的原理是在固定時基內計算輸入脈波數,頻率 f = N/T。時基 T = 1ms = 1×10⁻³ s,計數值每增加 1,換算頻率變化量為 1/T = 1/0.001 = 1000Hz,故解析度為 1000Hz。也就是說量測結果最小刻度為 1kHz,時基越長解析度越細,例如時基改為 1s 時,解析度即為 1Hz。選項中的 1Hz、10Hz、100Hz 都需更長的時基才能達成。

第6題

下圖所示之串聯諧振電路,下列敘述何者正確? 1. 自然頻率( N a t u r a l F r e q u e n c y ) 為 2. 品質因數( Q u a l i t y F a c t o r ) Q = 2 π f R C r 3. 當輸入頻率f 等於自然頻率f 時, 等效阻抗Z p = R 4. 特徵阻抗( C h a r a c t e r i s t i c I m p e d a n c e ) 。

答案:(3) 當輸入頻率f 等於自然頻率f 時, 等效阻抗Z p = R

第7題

1 K × 8 之E P R O M 有幾條位址線?幾條資料線? 1. 8 ,10 2. 3 ,10 3. 10 ,8 4. 10 ,3 。

答案:(3) 10 ,8

解析:1K代表1024個字組,因1024=2^10,所以需要10條位址線才能定址;每個字組寬度為8位元,故資料線為8條。EPROM標示1K×8即1024×8位元,讀取時先送10位元位址,再取出8位元資料,位址線與資料線不可顛倒,答案為10、8。

第8題

電感器的電感為0 . 2 H,若通過電感器的電流i ( t ) = 50 + 25 t + 3 t A,則在t = 10 秒時,電感器 兩端之電壓值為多少? 1. 14 V 2. 17 V 3. 20 V 4. 10 V 。

答案:(2) 17 V

解析:電感器電壓公式為v=L(di/dt)。i(t)=50+25t+3t²,對時間微分得di/dt=25+6t;在t=10秒時di/dt=25+60=85A/s。代入L=0.2H,v=0.2×85=17V。常數項50A微分為零,不可直接以電流值計算電壓,答案為17V。

第9題

下圖所示電路中,A 、B 兩端之等效電容為多少微法拉? 1. 12 μ f 2. 4 μ f 3. 6 μ f 4. 2 μ f 。

答案:(2) 4 μ f

第10題

變壓器初級與次級之匝數比為10 : 1 ,若初級線圈自感量為10 m H ,則次級線圈自感量為多 少? 1. 1 m H 2. 0 . 01 m H 3. 0 . 1 m H 4.

答案

  • 3

解析:變壓器線圈自感量與匝數平方成正比,即L∝N²。初級、次級匝數比為10:1,故次級電感L2=L1×(N2/N1)²=10mH×(1/10)²=10mH/100=0.1mH。若誤用匝數比一次方會得到1mH,正確應為0.1mH。

第11題

下列各項敘述何者錯誤? 1. 拔卸電氣插頭時,應自插頭處拔卸 2. 保險絲常熔斷不可以銅線取代 3. 安裝接地線是防止雷擊的最佳方法 4. 開關應裝置於乾燥地點。

答案:(3) 安裝接地線是防止雷擊的最佳方法

解析:接地線主要用於設備接地及漏電時提供低阻抗回路,降低感電危險與設備電位升高;防止雷擊須靠避雷針、避雷器及突波保護器等,接地僅為防護的一環,不能說是防止雷擊的最佳方法。其餘三項:由插頭處拔卸、保險絲不可用銅線替代、開關裝於乾燥地點皆正確。

第12題

下圖所示之電路,電流I 為多少安培? 1. 6 A 2. 4 A 3. 3 A 4. 5 A 。

答案:(2) 4 A

第13題

下列何者非伺服型馬達應具有之特性? 1. 重量輕 2. 高慣性 3. 體積小 4. 可靠性高。

答案:(2) 高慣性

解析:伺服馬達要求高響應、快速加減速與精確定位,因此轉子須採低慣量設計,並具重量輕、體積小、可靠性高等特性;高慣性會使啟動、停止及加減速變慢,增加控制誤差,不利閉迴路伺服控制,不是伺服馬達應有的特性。

第14題

設線圈A 以每秒2 安培電流輸入時,使相鄰之另一線圈B 感應4 伏特電勢,則A、B 兩線 圈間之互感值為多少亨利? 1. 1 . 25 H 2. 0 . 8 H 3. 2 H 4. 20 H 。

答案:(3) 2 H

解析:兩線圈間互感M的關係為eB=M(diA/dt),即感應電勢等於互感乘以電流變化率。已知eB=4V、diA/dt=2A/s,故M=4/2=2H。互感大小與兩線圈幾何、匝數及介質有關,本題直接由定義求得2亨利。

第15題

布林函數F = A + A C + A B C + A B + C 若化為最簡式,且以和之積( P O S ) 表示時應 為何? 1. F = ( A + B + C ) ( A + + ) ( A + + C ) 2. F = ( B + ) 3. F = A + C 4. F = ( A + B + C ) ( A + ) 。

答案:(4) F = ( A + B + C ) ( A + )

第16題

R L C 並聯電路所加電源之頻率低於諧振頻率時,則電路呈下列何種特性? 1. 電容性 2. 電阻性 3. 電感性 4. 負阻抗性。

答案:(3) 電感性

解析:並聯 RLC 的導納為 Y = 1/R + j(ωC − 1/(ωL)),電路性質由電納 ωC − 1/(ωL) 的正負決定。當電源頻率低於諧振頻率時,1/(ωL) 大於 ωC,電感支路的電流大於電容支路,總電流落後電壓,因此呈現電感性。頻率恰好等於諧振時,兩支路電流互相抵消,才呈電阻性;高於諧振時,ωC 大於 1/(ωL),才轉為電容性。本題答案為電感性。

第17題

如下圖所示, = 10 V、 = 100 Ω、 = 100 μ F,常開關 導通且穩態時,電容 端電壓 值 為何? 1. 0 V 2. 3 V 3. 10 V 4. 5 V 。

答案:(3) 10 V

第18題

下圖中負載Z 吸收之最大功率為多少瓦特? 1. 1200 W 2. 1400 W 3. 800 W 4. 600 W 。

答案:(4) 600 W

第19題

下圖中的開關以固定的時間來回切換,試問其是何種振盪器 1. 脈波振盪器 2. 正弦波振盪器 3. 方波振盪器 4. 三角波振盪器。

答案:(4) 三角波振盪器

第20題

一直流升壓式轉換器之電路如下圖所示,設電路由理想元件組成,並操作於穩定狀態。若 開關切換頻率為100 k H z ,V = 10 V ,V = 20 V ,R =4 Ω ,則使 為連續之最小電感為若干 μ H ? 1. 1 2. 1 . 25 3. 5 4. 2 . 5 。

答案:(4) 2 . 5

第21題

當v ( t ) = 100 s i n ω t + 50 s i n ( 5 ω t - 80 ° ) 伏特,i ( t ) = 30 s i n ( ω t + 60 ° ) + 20 s i n ( 5 ω t - 50 ° ) 安培時, 則其有效功率為多少? 1. 2183 W 2. 4183 W 3. 1183 W 4. 3183 W 。

答案:(3) 1183 W

解析:不同頻率的電壓與電流相乘後,平均功率為零,因此有效功率只需計算同頻成分:P = Σ V_rms·I_rms·cos(θv − θi)。基本波:(100/√2)(30/√2)cos(0° − 60°) = 1500 × 0.5 = 750 W。五次諧波:(50/√2)(20/√2)cos(−80° − (−50°)) = 500 × cos(−30°) = 500 × 0.866 = 433 W。兩者相加 750 + 433 ≈ 1183 W,故選 1183 W。

第22題

下圖所示電路中,電流為連續i ,若正負半波對稱觸發且( T 、T ) 及( T 、T ) 成對導通,則 i 波形為何? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1

第23題

下圖所示之符號,為何種元件之圖示符號? 1. D a r l i n g t o n p o w e r T r a n s i s t o r 2. I G B T 3. S C R 4. G T O 。

答案:(2) I G B T

第24題

R L C 串聯電路所加電源之頻率低於諧振頻率時,則電路呈下列何種特性? 1. 電阻性 2. 負阻抗性 3. 電感性 4. 電容性。

答案:(4) 電容性

解析:串聯 RLC 的阻抗為 Z = R + j(ωL − 1/(ωC)),性質由淨電抗 ωL − 1/(ωC) 的正負決定。頻率低於諧振頻率時,ωL 小於 1/(ωC),淨電抗為負值,電路呈電容性,電流超前電壓。頻率等於諧振時淨電抗為零,呈電阻性;高於諧振時 ωL 大於 1/(ωC),才呈電感性。因此本題應選電容性。

第25題

下圖所示電路為 1. 變頻器 2. 昇壓- 降壓截波器 3. 降壓截波器 4. 昇壓截波器。

答案:(2) 昇壓- 降壓截波器

第26題

三相全橋型變頻器共使用幾個開關元件? 1. 9 個 2. 3 個 3. 12 個 4. 6 個。

答案:(4) 6 個

解析:三相全橋(六步)變頻器由三個橋臂組成,每個橋臂上下各一個開關元件,分別控制該相輸出接到直流匯流排的正端或負端。因此開關總數為 3 × 2 = 6 個,一般使用 IGBT 或 MOSFET 模組。三個開關只能構成半橋或單相簡易電路,不足以產生三相輸出;九個或十二個則對應三電平或雙橋架構,並非基本三相全橋的數量。

第27題

有一直流電源供應器,輸出電壓為30 V、3 A,當輸入電源為110 V、60 H z 時,則該電源保 險絲應選用多少安培? 1. 4 A 2. 0 . 5 A 3. 5 A 4. 2 A 。

答案:(4) 2 A

解析:輸出功率 P = 30 V × 3 A = 90 W。若忽略損失,輸入電流約為 90/110 ≈ 0.82 A;實際上需考慮轉換效率與開機湧流,保險絲額定值應略高於正常工作電流並保留裕度,故選 2 A。0.5 A 低於正常工作電流,通電即可能熔斷;4 A、5 A 的額定值遠大於 2 A,故障時熔斷較慢,保護效果不足。

第28題

紅外線L E D 和可見紅光L E D 比較,紅外線L E D 可以 1. 產生波長較長的光 2. 只產生一種顏色的光 3. 產生波長較短的光 4. 產生所有波長的光。

答案:(1) 產生波長較長的光

解析:光波長與光子能量成反比,紅外線的波長約在 700 nm 以上,較可見紅光(約 620~700 nm)更長,因此紅外線 LED 發出的是波長較長、頻率較低、光子能量較小的光。兩者皆為單色光,發光波長由半導體材料的能隙決定,並非「只產生一種顏色」或「產生所有波長」所能區別,關鍵差異在於波長長短。

第29題

一直流降壓式轉換器之電路如下圖所示,設電路由理想元件組成,並操作於穩定狀態。若 開關切換頻率為100 k H z ,V = 10 V ,V = 8 V ,R =40 Ω ,L = 100 μ H ,設Δ V 為V 之峰 對峰值漣波若Δ V / V 恰為1 %,則電容為若干n F ? 1. 30 2. 20 3. 25 4.

答案

  • 3

第30題

使用I G B T 之3 ψ ,220 V ,1 H P V V V F 變頻器,其載波頻率一般約為多少? 1. 200 H z ~1 . 5 k H z 可調 2. 100 k H z ~200 k H z 可調 3. 1 k H z ~30 k H z 可調 4. 50 k H z ~100 k H z 可調。

答案:(3) 1 k H z ~30 k H z 可調

解析:以 IGBT 製作的 3ψ、220 V、1 HP VVVF 變頻器,載波頻率一般設在約 1 kHz~30 kHz 可調。載波頻率提高可使輸出電流波形較平滑、馬達噪音降低,但開關損失與電磁干擾會增加,因此需在兩者間取捨。200 Hz~1.5 kHz 偏低,輸出諧波大且落在可聽範圍;50 kHz 以上對 IGBT 而言切換損失過大,並不實用。

第31題

如下圖所示電路中,a 、b 兩端之等效電阻R 為 1. 4 2. 2 . 4 3. 2 4. 0 歐姆。

答案:(1) 4

第32題

某放大器之電壓增益為100 時,若以d B 值計算,應為多少? 1. - 40 d B 2. - 20 d B 3. 40 d B 4. 20 d B 。

答案:(3) 40 d B

解析:電壓增益以分貝表示時,公式為 dB = 20 log₁₀(Av)。代入 Av = 100,得 20 log₁₀(100) = 20 × 2 = 40 dB。增益大於 1 時分貝值為正,代表輸出電壓大於輸入電壓;衰減(Av 小於 1)時才會出現負的分貝值。因此 −40 dB、−20 dB 代表的是衰減,而 20 dB 只相當於增益 10 倍,均不符。

第33題

下列有關直流電抗器( D C L ) 之敘述何者錯誤? 1. 可省去啟動充電限流裝置 2. 中大額定馬力以上常使用 3. 可減少啟動湧入電流( S u r g e C u r r e n t ) 以保護主電路整流器 4. 串聯於整流器與 D C B u s 之間。

答案:(1) 可省去啟動充電限流裝置

解析:直流電抗器(DCL)串聯於整流器與DC Bus之間,利用電感抑制電流變化率,可降低電源投入及整流換相時的湧入電流,保護主電路整流器,中大額定馬力變頻器常採用。惟開機瞬間濾波電容電壓為零,仍須靠充電限流電阻或預充電回路限制充電電流,DCL無法完全取代該裝置,故「可省去啟動充電限流裝置」的敘述不正確。

第34題

下圖所示電路中,i 電流為連續,若正負半波對稱觸發且( T 、T ) 及( T 、T ) 成對導通,則 V 波形為何? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3

第35題

下圖為降壓型直流截波器( s t e p - d o w n p o w e r c o n v e r t e r ) ,且電晶體為理想特性,若電晶體 的切換頻率為10 k H z ,其導通時間為40 μ s, = 100 V 則輸出電壓 的平均值為何? 1. 50 V 2. 40 V 3. 100 V 4. 80 V 。

答案:(2) 40 V

第36題

如下圖所示之A C 濾波器,下列敘述何者為錯誤? 1. 此濾波器乃用來消除共模和差模干擾電流 2. C 2 與C 3 為用來旁路往大地的共模電流 3. L 1 與L 2 為用來抑制任何共模電流 4. C 1 為用來旁路任何低頻的差模電流。

答案:(4) C 1 為用來旁路任何低頻的差模電流

第37題

下圖所示之電路,其中兩個S C R 之耐壓的選擇為何? 1. S C R 1 = S C R 2 2. 無特定之規則 3. S C R 1 <S C R 2 4. S C R 1 >S C R 2 。

答案:(1) S C R 1 = S C R 2

第38題

R C 耦合( 交連) 電路中,常把C 值取大,其原因是 1. 產生較佳的穩定偏壓 2. 增加級與級間之直流成份通過 3. 減少功率消耗 4. 防止低頻衰減。

答案:(4) 防止低頻衰減

解析:RC交連電容與後級的輸入電阻形成高通濾波器,其截止頻率為 f = 1/(2πRC)。C 取大時,分母變大、截止頻率下降,低頻信號的衰減就減少,整體頻率響應較平坦,因此可防止低頻增益下降。交連電容同時隔離前後級的直流工作點,但這只需要 C 足夠大即可,主要取大值的理由仍是降低低頻衰減。功率消耗與穩定偏壓並非取大電容的目的。

第39題

S P W M 的基極( 或閘極) 觸發脈波是由以下那兩種波形比較產生? 1. 方波和三角波 2. 正弦波和方波 3. 指數波和正弦波 4. 三角波和正弦波。

答案:(4) 三角波和正弦波

解析:SPWM 是以正弦波當作參考(調變)波,三角波當作載波,兩者送入比較器;當正弦波瞬时值高於三角波時輸出高準位,低於時輸出低準位,交點位置決定脈波寬度。正弦波的振幅與頻率決定輸出電壓的大小與頻率,三角波頻率則決定切換頻率。因此閘極觸發脈波是由三角波與正弦波比較產生,其他波形組合無法得到寬度依正弦變化的脈波。

第40題

下圖所示之截波器電路中,輸入電壓V s = 200 V,切換頻率f = 10 k H z,若電晶體延遲時間t = 0 ,上升時間t = 3 μ s ,下降時間為t = 1 . 2 μ s ,且負載流i = 100 A ,則L 之值應為多少 亨利? 1. 6 μ H 2. 0 μ H 3. 70 μ H 4. 80 μ H 。

答案:(1) 6 μ H

第41題

U P S 所用的鉛酸電池的保養須檢測下列何者? 1. 全載端壓、全載溫昇及全載釋放容量 2. 全載端壓 3. 空載端壓 4. 全載端壓及全載溫昇。

答案:(1) 全載端壓、全載溫昇及全載釋放容量

解析:UPS 用鉛酸電池的定期保養,須確認電池在實際負載下能否正常供電,因此檢測項目包含全載端壓(滿載放電時端電壓是否維持)、全載溫昇(滿載放電時溫度上升是否異常,可反映內阻劣化)以及全載釋放容量(實際可放出的安時數)。只量空載端壓無法看出內阻與容量衰退,僅測端壓或端壓加溫昇也不足以評估容量,故須三者一起檢測。

第42題

如下圖所示,此功率轉換器為 1. f y b a c k c o n v e r t e r 2. f o r w o r d c o n v e r t e r 3. f u l l b r i d g e c o n v e r t e r 4. h a l f - b r i d g e c o n v e r t e r 。

答案:(2) f o r w o r d c o n v e r t e r

第43題

3 V 齊納( Z e n e r ) 二極體,若加上順向偏壓時,以三用電表量測,其表上讀數約為 1. 6 V 2. 0 . 3 V 3. 0 . 6 V 4. 3 V 。

答案:(3) 0 . 6 V

解析:齊納二極體在順向偏壓時,表現如同一般矽質 PN 二極體,導通後順向壓降約 0.6~0.7V,因此三用電表讀數約為 0.6V。3V 是此元件的逆向崩潰(稽納)電壓,須在逆向偏壓且電壓超過 3V 時才會出現;0.3V 較接近鍺晶體的順向壓降;6V 並非本元件的順向壓降。

第44題

若R = 40 Ω,X = 6 Ω,X = 5 Ω,並聯後接於120 V 之電源,則此電路之有效功率為多少? 1. 2400 W 2. 600 W 3. 1200 W 4. 360 W 。

答案:(4) 360 W

解析:並聯電路各分支端電壓相同,均為 120 V。實功率只由電阻消耗,P = V²/R = 120²/40 = 14400/40 = 360 W。理想電感與電容只與電源交換無效功率,不消耗實功率,故 X_L = 6 Ω、X_C = 5 Ω 僅影響總電流大小與功率因數,不改變實功率。若誤用串聯分壓或把無效功率算入,才會得到 2400 W、1200 W 等錯誤數值。

第45題

R - L - C 串聯電路中,R = 5 Ω 、L = 5 m H 、C = 100 μ F ;在接上交流弦波電源時,其電流較電 壓滯後45 ° 則電源角頻率為 1. 2000 2. 2000 π 3. 4000 π 4. 1000 r a d / s 。

答案:(1) 2000

解析:電流滯後電壓 45°,表示電路呈電感性且 X_L − X_C = R = 5 Ω。代入 X_L = ωL = 0.005ω、X_C = 1/(ωC) = 1/(0.0001ω),得 0.005ω − 1/(0.0001ω) = 5;同乘 ω 得 0.005ω² − 5ω − 10000 = 0,化簡為 ω² − 1000ω − 2×10⁶ = 0。解得 ω = (1000 + 3000)/2 = 2000 rad/s,故角頻率為 2000 rad/s,而非 2000π 或 4000π。

第46題

下圖所示電路中,達靈頓功率電晶體( D a r l i n g t o n ' s P o w e r T r a n s i s t o r ) 之二極體S U D 功能 為 1. 漏電流之旁路 2. 之旁路 3. 提升功率電晶體之耐壓 4. 之迴路。

答案:(4) 之迴路

第47題

下圖所示之電路,當開關S 1 切斷( O F F ) 時,R L 1 將如何? 1. 延遲去磁 2. 立刻激磁 3. 立刻去磁 4. 延遲激磁。

答案:(1) 延遲去磁

第48題

下圖所示電路中,達靈頓功率電晶體( D a r l i n g t o n ' s P o w e r T r a n s i s t o r ) 之二極體F R D 功能 為 1. 反向保護 2. 電感性負載無效功率之迴路 3. 雙向迴路 4. d v / d t 之保護。

答案:(2) 電感性負載無效功率之迴路

第49題

資料搜尋( S e a r c h ) 的方法有很多種,其中會發生資料碰撞的方法為 1. 循序搜序法 2. 雜散法 ( H a s h ) 3. 二元搜尋法 4. B - t r e e 搜尋法。

答案:(2) 雜散法 ( H a s h )

解析:雜湊法(Hash)以雜湊函數把鍵值轉換成位址,不同鍵值經運算後可能對應到同一個位置,此現象稱為資料碰撞(collision),需以鏈結法或開放定址法解決。循序搜尋、二元搜尋與 B-tree 搜尋都是依鍵值大小或順序逐筆比較來定位資料,不會發生位址碰撞的問題。因此會發生碰撞的是雜湊法。

第50題

下列何者不是截止( T u r n O f f ) S C R 之方法? 1. 令閘極開路 2. 令陽極與陰極短路 3. 令陽極電流降至保持電流以下 4. 令陽極電流為零。

答案:(1) 令閘極開路

解析:SCR 一旦觸發導通,閘極就失去控制能力,把閘極開路並不能使已導通的 SCR 截止。實務上截止 SCR 的方式包括:把陽極電流降到保持電流以下、使陽極電流為零(自然換流),或令陽極與陰極短路(強迫換流)以瞬間消除陽極電流。因此令閘極開路並非截止 SCR 的方法。

第51題

取樣速率為100 M S a / s 之儲存示波器,欲準確量測脈波超前或滯後邊緣,其最低上升時間 不能超越取樣時間為 1. 10 m s 2. 10 n s 3. 1 m s 4. 100 n s 。

答案:(2) 10 n s

解析:取樣速率 100 MSa/s 表示每秒取樣 100×10⁶ 點,取樣間隔 T = 1/(100×10⁶) = 10×10⁻⁹ s = 10 ns。要準確量測脈波的上升或下降邊緣,必須在邊緣期間取得足夠樣點,可解析的最短上升時間受取樣間隔限制,約為 10 ns。10 ms、1 ms 遠大於取樣間隔,100 ns 則是取樣間隔的十倍,皆非此條件下的極限值。

第52題

下圖所示之電路,若負載為電阻性,則在開關S 1 閉合( O N ) 之瞬間,其接點上之火花現象 為何? 1. 反應負載電流之火花 2. 反應對C 1 之充電電流的火花 3. 火花時有時無 4. 無火花。

答案:(2) 反應對C 1 之充電電流的火花

第53題

交流電壓控制器( A C V o l t a g e C o n t r o l l e r ) 較不適合用來作下列哪一種控制? 1. 感應馬達調速控制 2. 調節電力變壓器之一次側電壓 3. 燈光控制 4. 電阻爐溫度控制。

答案:(1) 感應馬達調速控制

解析:交流電壓控制器通常以閘流體相位控制改變輸出電壓有效值,適合燈光調光、電阻爐溫度控制,也可調節變壓器一次側電壓。若用於感應馬達調速,電磁轉矩約與定子電壓平方成正比,降壓時低速轉矩明顯不足,且轉差增大、效率與功率因數變差,故較不適合。因此選1。

第54題

下列何者之電源容許誤差為較大? 1. 74 S 00 2. 5400 3. 74 L S 00 4. 74 H 00 。

答案:(2) 5400

解析:5400 屬 54 系列軍規 TTL,電源容許範圍一般為 4.5~5.5 V,約 ±10%;74S00、74LS00、74H00 等 74 系列商用 TTL 通常為 5 V±5%,即 4.75~5.25 V。軍規元件為適應較大電源波動而放寬規格,因此容許誤差較大者為 5400,故選2。

第55題

變壓器耦合型A 類放大器,使用一個30 : 1 的變壓器推動4 Ω 負載,則變壓器輸入端的等 效交流電阻為多少歐姆? 1. 1 k Ω 2. 2 k Ω 3. 3 . 6 k Ω 4. 5 . 6 k Ω 。

答案:(3) 3 . 6 k Ω

解析:變壓器阻抗反射公式為 Rin = (N1/N2)^2 × RL,表示負載電阻反射到一次側時會依匝數比平方放大;匝數比越大,一次側所見等效電阻越高。題目匝數比為 30:1,負載 RL = 4 Ω,因此 Rin = 30^2 × 4 = 900 × 4 = 3600 Ω = 3.6 kΩ。故選3。

第56題

下圖所示電路中,i ( t ) 於多少m s 後達最大值? 1. 3 . 14 2. 0 . 785 3. 6 . 28 4. 1 . 57 m s 。

答案:(2) 0 . 785

第57題

設計超低電壓輸出之切換式電源供應器時,其輸出端最好使用下列何種二極體? 1. 齊納( Z e n e r ) 二極體 2. 快速回復( F a s t R e c o v e r y ) 二極體 3. 一般二極體 4. 肖特基( S c h o t t k y ) 二極體。

答案:(4) 肖特基( S c h o t t k y ) 二極體

解析:超低電壓輸出時,輸出整流二極體的順向壓降佔輸出比例很大,應選肖特基二極體。肖特基的順向壓降約 0.2~0.5 V,低於一般矽二極體與快速回復二極體,且切換速度快、回復損失小。齊納二極體主要用於穩壓,不適合作輸出整流,故選4。

第58題

當微分器的輸入為三角波信號時,輸出為 1. 方波 2. 三角波的第一階諧波 3. 直流位準 4. 反轉三角波。

答案:(1) 方波

解析:理想微分器的輸出與輸入變化率成正比,vo = -RC·(dVin/dt)。三角波在上升段的斜率為固定正值,在下降段的斜率為固定負值,經微分後分別成為固定的正電壓與負電壓,波形即為方波。若輸入是方波,微分後得到的是尖銳脈波;若輸入是正弦波,輸出則為相移的餘弦波。因此三角波輸入、方波輸出是微分器的典型結果。

第59題

下圖所示電路中,若L = 1 m H ,C = 4000 μ F ,當S C R 觸發後經多久後會截止? 1. 10 m s 2. 6 . 28 m s 3. 20 m s 4. 3 . 14 m s 。

答案:(2) 6 . 28 m s

第60題

簡單的串聯電壓調整器方塊圖,試問空白方塊圖中是何種電路? 1. 放大電路 2. A / D 轉換電路 3. 誤差檢測電路 4. D / A 轉換電路。

答案:(3) 誤差檢測電路

第61題

下列哪些為可用來設計數位電路的硬體描述語言? 1. C # 2. V H D L 3. P y t h o n 4. V e r i l o g 。

答案:(2) V H D L、(4) V e r i l o g

解析:硬體描述語言(HDL)用以描述及設計數位邏輯電路,常見標準為VHDL與Verilog(含SystemVerilog),故(2)(4)正確。C#(1)為微軟通用程式語言,Python(3)為腳本/通用語言,二者皆非用於電路硬體描述之標準HDL,故錯誤。正確為2、4。

第62題

下圖為雙極性電晶體的緩振器( s n u b b e r ) 電路,f 為切換頻率、t o n 為電晶體導通時間,下列 何者正確? 1. 電阻值R 1 小於 2. 電阻消耗功率P R = ,f 3. 電阻消耗功率P R = 4. 電阻值R 1 大於 。

答案:(1) 電阻值R 1 小於、(2) 電阻消耗功率P R = ,f

第63題

下圖電路中S C R 之觸發電壓( t r i g g e r v o l t a g e ) V T = 0 . 75 V 、觸發電流( t r i g g e r c u r r e n t ) I T = 7 m A 與保持電流( h o l d i n g c u r r e n t ) I H = 6 m A,下列哪些選項正確? 1. 能觸發S C R 之輸入電壓 V i n 大於7 . 75 V 2. S C R 切斷( o f f ) 時之輸出電壓V o u t = V C C 3. 陽極電流小於6 m A 時,S C R 仍可保持導通 4. V C C 小於0 . 6 V 時,S C R 切斷。

答案:(1) 能觸發S C R 之輸入電壓 V i n 大於7 . 75 V、(2) S C R 切斷( o f f ) 時之輸出電壓V o u t = V C C、(4) V C C 小於0 . 6 V 時,S C R 切斷

第64題

昇壓型轉換器及電感L 1 的電流i L 如下圖。其中d 1 = ,d 2 = ,T 為切換週期,t 1 為開關元 件S 1 導通時間,t 2 為二極體導通時間,則電流i L 最大值I m a x 及二極體平均電流I D 為 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1、3

第65題

使已經導通 ( o n ) 之S C R 關閉( t u r n o f f ) 的一般方法敘述,下列哪些選項正確? 1. 關掉( o f f ) 閘極( g a t e ) 之觸發信號源 2. 令陽極與陰極之電壓反向 3. 使陽極電流降至維持電流以下 4. 迫使電流反向流經陽極電路。

答案:(2) 令陽極與陰極之電壓反向、(3) 使陽極電流降至維持電流以下、(4) 迫使電流反向流經陽極電路

解析:SCR一旦閘極觸發導通後具閂鎖(latching)特性,移除閘極信號源並不能使其關斷(1錯誤)。使SCR關斷之一般方法為:(2)令陽極對陰極施加反向電壓,使其承受逆向偏壓;(3)使陽極電流降至維持電流(holding current)以下;(4)以強迫換流方式使反向電流流經陽極電路,迫使其電流反向而截止。故2、3、4皆為正確關斷方法。

第66題

下列何者符合單線圖製圖的敘述? 1. 元件間之接線方式明確 2. 各元件相關位置明確 3. 以單線來表示各元件相互間的連接關係 4. 圖面表示簡單。

答案:(2) 各元件相關位置明確、(3) 以單線來表示各元件相互間的連接關係、(4) 圖面表示簡單

第67題

下列控制方法,何者可以控制直流電動機的速率? 1. 電樞電阻控制 2. 場磁通控制 3. 電樞電壓控制 4. 磁極數控制。

答案:(1) 電樞電阻控制、(2) 場磁通控制、(3) 電樞電壓控制

解析:直流電動機轉速可表示為 n ≈(V-IaRa)/(kΦ),其中 V 為電樞電壓、IaRa 為電樞壓降、Φ 為場磁通。電樞電阻控制改變 IaRa,電樞電壓控制改變 V,場磁通控制改變 Φ,三者皆可調整轉速。磁極數控制通常用於感應電動機或同步電動機的速率調整,並非直流電動機常用的轉速控制方法。

第68題

串聯諧振式轉換器如下圖( a ),穩態的交流電路分析如下圖( b ),若 為切換的角頻率,其中 電阻,電容抗及電感抗,下列何者正確? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1、4

第69題

下圖為串聯諧振轉換器,電感L 1 及電容C 1 濾波器的品質因數Q 1 及諧振角頻率 ,下列何 者正確? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3、4

第70題

如下圖所示電阻電路,若每一電阻皆為1 Ω,下列敘述何者正確? 1. R A C = 0 . 83 Ω 2. R A B = 0 . 583 Ω 3. R A B = 0 . 785 Ω 4. R A C = 0 . 615 Ω 。

答案:(1) R A C = 0 . 83 Ω、(2) R A B = 0 . 583 Ω

第71題

試求下圖A 、B 端之諾頓等效電路RN 、IN 1. IN = 5 . 558 A 2. IN = 5 . 556 A 3. RN = 8 Ω 4. RN = 9 Ω 。

答案:(2) IN = 5 . 556 A、(4) RN = 9 Ω

第72題

有關線性電壓調節器的敘述,在相同輸入電壓條件下,下列何者正確? 1. 輸出電壓越低, 其效率越高 2. 輸出電壓高於輸入電壓 3. 輸出電壓越低,其效率越低 4. 輸出電壓低於輸入電壓。

答案:(3) 輸出電壓越低,其效率越低、(4) 輸出電壓低於輸入電壓

解析:線性電壓調節器利用功率電晶體工作於線性區,將多餘電壓降在元件上,因此輸出電壓必定低於輸入電壓。其效率約為 η=Pout/Pin≈(Vout×Iout)/(Vin×Iin),且輸入電流近似等於輸出電流,故 η≈Vout/Vin。輸出電壓越低,輸出功率占輸入功率比例越小,效率反而越低。

第73題

下列哪些是數位/ 類比轉換器( D A C ) 常用的設計架構? 1. 雙斜率轉換器( d u a l - r a m p c o n v e r t e r ) 2. 逐次逼近( s u c c e s s i v e a p p r o x i m a t i o n ) 3. R - 2 R 梯形( R - 2 R l a d d e r - s h a p e ) 4. 二進制加權( b i n a r y - w e i g h t e d ) 。

答案:(2) 逐次逼近( s u c c e s s i v e a p p r o x i m a t i o n )、(3) R - 2 R 梯形( R - 2 R l a d d e r - s h a p e )、(4) 二進制加權( b i n a r y - w e i g h t e d )

第74題

下圖為三相二極體全橋整流電路,加入三相平衡交流電源線對線電壓有效值為220 V,頻率 為60 H z,若負載電流I d 為10 A,下列哪些選項正確? 1. 直流側輸出電壓之平均值V d 為220 V 2. 電源端的功率因數約為0 . 955 3. 線電流i a 之有效值I a , r m s 約為8 . 2 A 4. 二極體峰值逆向電壓約為310 V 。

答案:(2) 電源端的功率因數約為0 . 955、(3) 線電流i a 之有效值I a , r m s 約為8 . 2 A、(4) 二極體峰值逆向電壓約為310 V

第75題

有一1 m A 、50 Ω 的達松發爾轉動裝置,加一倍增電阻器R S 成為伏特計。若滿刻度電壓為 l 0 V 及20 V,試求需分別串接倍增電阻器R S 之值 1. l 0 V 時R S = 9940 Ω 2. l 0 V 時R S = 9950 Ω 3. 20 V 時R S = 19950 Ω 4. 20 V 時R S = 19940 Ω 。

答案:(2) l 0 V 時R S = 9950 Ω、(3) 20 V 時R S = 19950 Ω

解析:伏特計係將倍增電阻 Rs 與表頭串聯,公式為 Rs=Vfs/Ifs-Rm。已知 Ifs=1 mA、Rm=50 Ω:10 V 時 Rs=10/0.001-50=10000-50=9950 Ω;20 V 時 Rs=20/0.001-50=20000-50=19950 Ω。因此 10 V 對應 9950 Ω,20 V 對應 19950 Ω。

第76題

有關加負回授之放大器,下列敘述何者正確? 1. 能提高放大器的頻寬 2. 能增加放大器的電壓增益 3. 可提高電路穩定度 4. 可以改變輸入阻抗及輸出阻抗。

答案:(1) 能提高放大器的頻寬、(3) 可提高電路穩定度、(4) 可以改變輸入阻抗及輸出阻抗

解析:負回授雖會使閉迴路電壓增益降為 Af=A/(1+Aβ),但可將頻寬擴展約(1+Aβ)倍,並降低參數變動與非線性造成的影響,提高電路穩定度。依回授連接方式不同,負回授也會改變輸入阻抗與輸出阻抗。增加電壓增益並非負回授的效果,故選 1、3、4。

第77題

火災依燃燒物質之不同可區分為四大類,下列敘述何者正確? 1. B類為油類火災 2. C類為電氣火災 3. D類為普通火災 4. A類為金屬火災。

答案:(1) B類為油類火災、(2) C類為電氣火災

解析:火災依燃燒物質分為 A、B、C、D 四類:A 類為木材、紙張、布料等普通可燃物火災;B 類為汽油、油脂等可燃液體或油類火災;C 類為電氣設備火災;D 類為鎂、鈉等金屬火災。因此 B 類為油類、C 類為電氣火災正確;D 類不是普通火災,A 類也不是金屬火災。

第78題

下列哪些參數會影響M O S F E T 的切換速度? 1. 截止時間 2. 閘極儲存電荷 3. 導通時間 4. 導通電阻。

答案:(1) 截止時間、(2) 閘極儲存電荷、(3) 導通時間

解析:MOSFET 的切換速度主要受閘極電荷充放電快慢影響,閘極儲存電荷越大,驅動電路所需充放電時間越長,切換越慢;截止時間與導通時間則直接決定元件由導通轉截止及由截止轉導通的切換快慢。導通電阻 Rds(on) 主要影響導通損失與壓降,並非決定切換速度的主要參數。

第79題

下圖為降- 昇壓轉換器,在穩態操作且電感電流i L 為連續,d 1 為開關元件S 1 的導通責任週 期,則輸出電壓V 0 與輸入電壓V S 及d 1 的關係 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 1、4

第80題

設計電力電子轉換電路,選用磁性元件時,下列敘述何者正確? 1. 隔離變壓器的漏電感值以小為佳 2. 變壓器的電壓與繞組匝數成反比,電流與繞組匝數成正比 3. 提高工作頻率,磁性元件的體積可以減小 4. 儲能電感器的電感值容許誤差越小越好。

答案:(1) 隔離變壓器的漏電感值以小為佳、(3) 提高工作頻率,磁性元件的體積可以減小、(4) 儲能電感器的電感值容許誤差越小越好

解析:變壓器感應電壓與匝數成正比,電流與匝數成反比(N1I1=N2I2),選項2把兩者關係說反了,故不正確。漏電感在開關切換瞬間會造成電壓突波、能量損耗與電磁干擾,因此隔離變壓器的漏電感越小越好。磁性元件體積取決於鐵芯可承受的磁通擺幅,工作頻率提高後每週期磁通變化量變小,鐵芯截面積與繞組匝數都可減少,體積因而明顯縮小。儲能電感值誤差小,電流漣波、過電流保護點與回授補償的設計值才準確,故容許誤差越小越好。