民國98年 第3梯次 11600 電力電子甲級 學科考古題與答案

民國98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

電路使用變阻器( V a r i s t o r ) 元件的目的是: 1. 用以消除周圍溫度干擾 2. 用以消除突波或消除雜訊 3. 用以抵消電路中之雜散電容 4. 用以防止電路間之漏電流。

答案:(2) 用以消除突波或消除雜訊

解析:變阻器(壓敏電阻 Varistor)是一種電壓非線性元件,正常電壓下呈高阻抗;當電源端出現雷擊突波或開關切換雜訊,使端電壓超過其崩潰值時,阻抗瞬間驟降,把突波能量吸收並轉為熱能,達到保護後級電路的目的。它不具溫度補償功能,也不能抵消雜散電容,更不是用來阻擋漏電流,故選2。

第2題

以已知標準電容C s 求待測電容C x ,或待測電容之消耗因數之電橋是為 1. 薛林( S c h e r i n g ) 電橋 2. 馬克士威 ( M a x w e l l ) 電橋 3. 海氏( H a y ) 電橋 4. 惠斯登( W h e a t s t o n e ) 電橋。

答案:(1) 薛林( S c h e r i n g ) 電橋

解析:薛林(Schering)電橋以標準電容為基準,可測量未知電容及其消耗因數(tanδ),常用於電容器與高壓絕緣的損失角測試。馬克士威電橋主要測電感,海氏電橋亦用於測電感(適合高 Q 值),惠斯登電橋則測電阻。故以已知標準電容 Cx 求待測電容與消耗因數者為薛林電橋。

第3題

下列何者不是雙向I / O 之匯流排? 1. R S - 422 2. R S - 485 3. I E E E - 488 4. P A R A L L E L P R I N T E R 介面。

答案:(4) P A R A L L E L P R I N T E R 介面

解析:並列印表機介面(Parallel Printer,早期 Centronics 規格)主要以單向方式將資料由電腦輸出至印表機,雖有部分狀態與控制訊號,但不屬於典型的雙向 I/O 匯流排。RS-422、RS-485 與 IEEE-488 均具雙向資料傳輸能力,故選並列印表機介面。

第4題

有一三相交流電動機,接成Y 連接時,可用於380 伏之電源,若將其改接成Δ 連接時,可 用於多少伏之電源? 1. 440 2. 220 3. 380 4. 110 伏。

答案:(2) 220

解析:Y接時線電壓=√3×相電壓,380V線電壓下每相繞組承受380/√3≈220V。Δ接時線電壓=相電壓,故同繞組(耐壓約220V相電壓)改Δ接後可用於220V線電壓電源。若誤接380VΔ會使相電壓達380V超過繞組額定而燒毀。故答案為220V。

第5題

如下圖所示緩震器( S n u b b e r ) 電路,假設R s = 100 Ω,C s = 200 n F,G T O 截止時其阻斷電壓為200 V,若G T O 切換頻率為2 . 5 K H z 則R s 消耗功率為多少瓦特? 1. 10 W 2. 15 W 3. 20 W 4. 25 W。

答案:(1) 10 W

第6題

由前視圖投影所得之輔視圖可顯示其物體之 1. 深度 2. 長度 3. 寬度 4. 高度。

答案:(1) 深度

解析:在三投影面系統中,前視圖表示物體的長度與高度,俯視圖表示長度與深度。由前視圖引出的輔視圖,其輔助投影面與直立(前)投影面互相垂直,投影線沿垂直於前視圖面的方向投射,該方向即為深度方向,因此此輔視圖可量得物體離開前投影面的距離,也就是深度,同時能顯示傾斜面的真實形狀。

第7題

先測試條件,當其成立時才執行迴圈內的處裡作業,直到條件不成立就跳出迴圈的架構為 1. C A S E 架構 2. P E R F O R M - - U N T I L 架構 3. D O - - W H I L E 架構 4. D O - - U N T I L ( R E P E A T - - U N T I L ) 架構。

答案:(3) D O - - W H I L E 架構

解析:DO-WHILE 架構屬於前測式迴圈,會先測試條件,條件成立才執行迴圈內的處理,之後再回頭測試;一旦條件不成立即跳出迴圈。DO-UNTIL(REPEAT-UNTIL)則是後測式,至少會執行一次,與題意不同;CASE 則是多選一的分支架構。

第8題

下圖中電流I 為多少安培? 1. 0 安培 2. 1 安培 3. 2 安培 4. 3 安培。

答案:(1) 0 安培

第9題

兩線圈串聯,互助連接時,總電感和為32 m H;若改為互消連接,總電感和為16 m H,則互感 M 等於 1. 2 m H 2. 4 m H 3. 20 m H 4. 48 m H 。

答案:(2) 4 m H

解析:兩線圈串聯時,互助連接的總電感為 L1+L2+2M=32 mH,互消連接為 L1+L2-2M=16 mH。將兩式相減可得 4M=16 mH,因此 M=4 mH。互感只取正值,故選 4 mH。

第10題

霍耳元件在較低磁通量之磁場中,其所感應之電壓具有下列何種特性? 1. 非線性 2. 拋物線性 3. 線性 4. 指數曲線。

答案:(3) 線性

解析:霍耳元件的霍耳電壓 VH=KH×I×B,在控制電流 I 固定時,輸出電壓與磁通密度 B 成正比;因此在較低的磁場範圍內,感應電壓對磁通量呈線性關係,故選3。只有在磁場過強、磁性材料飽和或元件本身非線性時,才會偏離線性,因此第1、2、4項所述的非線性、拋物線性或指數曲線特性,都不符低磁場下的表現。

第11題

不當姿勢及長時重複性之動作,易造成人體何種傷害? 1. 化學性 2. 物理性 3. 人體工學性 4. 生物性。

答案:(3) 人體工學性

解析:不當姿勢、長時間重複性動作及過度施力,主要造成肌肉、肌腱、神經與骨骼的累積性傷害,屬於人體工學性危害,例如腕隧道症候群與下背痛。化學性危害來自化學物質,物理性危害來自噪音、振動、溫度等,生物性危害則來自細菌或病毒,皆與姿勢及重複動作無直接關係。

第12題

下圖電路中,其輸出V 為 1. 7 V 2. - 7 V 3. 12 V 4. - 12 V 。

答案:(4) - 12 V

第13題

設計切換式電源供應器時,下列何者不是將輸出端電容加大會造成的效果? 1. 輸出電壓漣波 ( V o l t a g e R i p p l e ) 變小 2. 持續時間( H o l d - u p T i m e ) 變長 3. 可提供之負載瞬時變動量提高 4. 電 磁干擾雜訊變低。

答案:(4) 電 磁干擾雜訊變低

解析:加大輸出端電容可儲存更多能量,使輸出電壓漣波變小、斷電後保持時間(hold-up time)延長,並提升供應負載瞬時變動的能力。但電容加大並不會使電磁干擾雜訊變低,充放電電流與寄生參數反而可能影響 EMI,故選電磁干擾雜訊變低。

第14題

單相交流電壓調整器供應電阻性負載,其三次諧波於α 幾度時最大? 1. 30 ° 2. 60 ° 3. 90 ° 4. 120 ° 。

答案:(3) 90 °

第15題

在S C R 控制電路中,若觸發角α 愈大,表示負載消耗功率 1. 不變 2. 不一定 3. 愈小 4. 愈大。

答案:(3) 愈小

解析:SCR相位控制中,觸發角α是從電源電壓零點起到閘極觸發的延遲角度。α越大,SCR越晚導通,每半週的導通角約為180°減α,導通時間縮短,輸出平均電壓與平均電流下降;在電阻性負載下,負載消耗功率與電壓或電流平方成正比,因此功率變小。α變大不會使功率不變或變大,故負載消耗功率愈小。

第16題

下圖所示之並聯諧振電路中,自然頻率( N a t u r a l F r e q u e n c y ) 為f 、輸入訊號為一頻率f 之P W M 方波電流源,當f >f 時,此諧振電路呈下列何種負載特性? 1. 電感性 2. 電容性 3. 電阻性 4. 主動性。

答案:(2) 電容性

第17題

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

答案:(2) 軟碟

解析:記憶體與儲存裝置的存取速度由快到慢一般為:快取記憶體(Cache)>硬碟>光碟>軟碟。快取記憶體直接與CPU交換資料,速度最快;硬碟為磁性機械式但轉速與介面較快;光碟靠雷射讀取,速度較慢;軟碟因轉速低、資料密度小、存取機構簡陋,傳輸率最低,故存取速度最慢者為軟碟。其他選項中Cache最快,硬碟與光碟均快於軟碟。

第18題

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

答案:(1) 立刻激磁

第19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. 快速回復 ( F a s t R e c o v e r y ) 二極體 2. 一般二極體 3. 肖特基( S c h o t t k y ) 二極體 4. 齊納( Z e n e r ) 二極體。

答案:(3) 肖特基( S c h o t t k y ) 二極體

解析:超低電壓輸出時,輸出二極體的順向壓降佔輸出電壓比例很大,必須選用壓降低的元件。肖特基二極體是金屬與半導體接面,順向壓降約0.3~0.5 V,低於一般矽二極體的0.7 V以上,且恢復速度快、切換損失小,可提高效率。快速回復二極體雖切換快,但順向壓降仍高;齊納二極體用於穩壓,不適合當整流輸出。

第20題

會造成心臟停跳死亡之人體電流值的最小值為: 1. 100 m A 2. 200 m A 3. 500 m A 4. 800 m A 。

答案:(1) 100 m A

解析:人體通過電流與生理反應的關係:約1 mA為感知電流,10~16 mA為無法擺脫電流,20~30 mA會造成呼吸困難與肌肉強直收縮;當電流達到約100 mA(0.1 A)時,就可能引發心室顫動而致死,因此一般以100 mA視為造成心臟停跳死亡的最小電流值。200 mA、500 mA、800 mA雖同樣足以致死,但數值皆高於此門檻,並非「最小值」。

第21題

如下圖所示之理想基本降壓型轉換器( B u c k C o n v e r t e r ),若輸入電壓V i n 為300 V,所需的輸 出電壓V o 為100 V ,則其責任週期( D u t y R a t i o ) 應為多少? 1. 0 . 333 2. 3 . 0 3. 0 . 5 4. 0 . 667 。

答案:(1) 0 . 333

第22題

下列電力電子元件中,何者較不適宜並聯使用? 1. I P M 2. P O W E R B J T 3. I G B T 4. P O W E R M O S F E T 。

答案:(2) P O W E R B J T

解析:功率元件並聯須考慮電流均流。POWER MOSFET具正溫度係數,溫升使導通電阻增大,可自動平衡各並聯元件電流,適合並聯;IGBT、IPM(含IGBT)亦可並聯設計。而POWER BJT具負溫度係數,溫升使VBE下降、電流增大,易發生熱失控(thermal runaway)與電流集中,故較不適宜直接並聯。因此選POWER BJT。

第23題

下列敘述何者錯誤? 1. 周圍溫度愈高,導線安全電流亦愈高 2. 發現有人觸電時,應先將電源切離 3. 洗衣機之外殼接地是為了防止漏電 4. 拔卸電氣插頭時,應自插頭處拔卸。

答案:(1) 周圍溫度愈高,導線安全電流亦愈高

解析:依電工常識與屋內線路裝置規則,導線安全電流(容許電流)會隨周圍環境溫度升高而下降,須做溫度修正降載,故「周圍溫度愈高,安全電流亦愈高」為錯誰敘述。其餘:有人觸電應先切離電源以防持續感電;洗衣機外殼接地可在漏電時提供低阻抗回路並跳脫保護;拔插頭應握插頭本體拔出以免損傷電線,均正確。故錯誤者為選項1。

第24題

關於理想運算放大器之特性,下列敘述何者正確? 1. 共模拒斥比無窮大、輸出阻抗無窮大 2. 開路增益無窮大、輸入阻抗無窮大 3. 頻寬無窮大、輸入補偏電壓( I n p u t O f f s e t V o l t a g e ) 愈高愈好 4. 商品化之運算放大器( 741 、324 ) 之各項額定皆趨近理想。

答案:(2) 開路增益無窮大、輸入阻抗無窮大

解析:理想運算放大器的開路增益趨近無窮大、輸入阻抗趨近無窮大、輸出阻抗趨近零,且共模拒斥比無窮大、頻寬無窮大、輸入補偏電壓為零。因此選項2正確;選項1的輸出阻抗不應為無窮大,選項3的補偏電壓應愈小愈好,選項4的741、324屬實際元件,特性仍有有限值,並非各項皆趨近理想。

第25題

若υ ( t ) = 60 + 60 C o s ω t + 80 S i n ω t 伏特,則其有效值為多少伏特? 1. 60 V 2. 80 V 3. 92 . 7 V 4. 107 . 8 V 。

答案:(3) 92 . 7 V

解析:v(t)=60+60cosωt+80sinωt,直流分量Vdc=60V。交流分量60cosωt+80sinωt之振幅=√(60²+80²)=√10000=100V,其有效值=100/√2≈70.71V。總有效值Vrms=√(Vdc²+Vac_rms²)=√(60²+70.71²)=√(3600+5000)=√8600≈92.7V。故選項3(92.7V)正確。

第26題

下列關於C M O S 電路的描述,何者不正確? 1. 速度較T T L 慢 2. 扇出能力較T T L 高 3. 不使用之輸入端可以浮接 4. 使用電源範圍3 V ~18 V 。

答案:(3) 不使用之輸入端可以浮接

解析:CMOS 的輸入是互補 MOS 的閘極,阻抗極高,一旦浮接,雜散電容與感應電壓會使輸入電位不定,可能造成 PMOS 與 NMOS 同時導通而產生貫穿電流、誤動作甚至損壞,所以未使用的輸入必須接到 VDD 或 VSS。CMOS 扇出能力高、雜訊邊界大,4000 系列電源範圍約 3~18 V;早期 CMOS 速度確實比 TTL 慢,因此選「不使用之輸入端可以浮接」。

第27題

如下圖所示,二極體 的主要功能為何? 1. 作電感電流的飛輪使用 2. 作頻率控制用 3. 作電壓控制用 4. 作功率控制用。

答案:(1) 作電感電流的飛輪使用

第28題

橋式全波相控整流器在輸入電源側含有下列何種大量諧波? 1. 奇次高頻 2. 奇次低頻 3. 偶次高頻 4. 偶次低頻。

答案:(2) 奇次低頻

解析:橋式全波相控整流器為線路換流電路,輸入電源側電流非正弦而含大量諧波。單相全波(p=2)諧波次數為2k±1即1、3、5、7…;三相全橋(p=6)為6k±1即5、7、11、13…皆為奇次諧波,且以低次(3、5、7次等)含量較大,屬奇次低頻諧波。偶次諧波因波形對稱被抑制。故選奇次低頻(選項2)。

第29題

供給U J T 兩基極之電壓上升時,其射極激發電壓( V p ) 值將如何? 1. 上升 2. 下降 3. 不變 4. 視溫度而定。

答案:(1) 上升

解析:UJT射極峰值點電壓Vp=η·VBB+VD,η為本質分隔比(固定常數),VD約0.7V。當兩基極間電壓VBB上升時,Vp隨之成正比例上升,故射極激發電壓會上升。因此選項1(上升)正確,下降或不變均不符合公式關係。

第30題

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

答案:(4) 高慣性

解析:伺服馬達(伺服型馬達)要求體積小、重量輕、可靠性高,且為了快速加減速與精確定位,應具備低轉動慣量(低慣性)。高慣性會使轉子難以快速變速、降低回應速度,故非伺服馬達應有特性。因此選項4(高慣性)為非伺服馬達特性。

第31題

下圖所示之D 型正反器電路,下列輸入及輸出波形何者正確? 1. 2. 3. 4. 。

答案

  • 3

第32題

保險絲盒及動力開關盒之內面,一般以何種顏色作警告: 1. 黃 2. 紅 3. 綠 4. 白。

答案:(2) 紅

解析:依電工安全慣例與相關設置規範,保險絲盒及動力開關盒內面通常以紅色標示作為危險警告色,提醒從業人員內部帶電、操作須小心並確實停電掛牌。紅色在國際上為警戒/危險標示色;黃色多為注意、綠色為安全、白色為一般,故警告用紅色(選項2)。

第33題

在高頻電磁環境下工作,為防止交變磁力線間的相互干擾,一般採用 1. 靜電屏蔽 2. 電磁屏蔽 3. 磁屏蔽 4. 加強絕緣。

答案:(2) 電磁屏蔽

解析:高頻電磁場的電場與磁場會互相耦合,單靠高導磁材料做磁屏蔽效果有限;一般以銅、鋁等高導電金屬作電磁屏蔽,利用感應渦流與反射衰減高頻能量,抑制交變磁力線耦合。靜電屏蔽主要隔離電場,磁屏蔽多用於低頻磁場,加強絕緣只能防觸電,不能阻隔電磁干擾。

第34題

一只滿刻度( F S D ) 為1 m A 之電流表其內阻為100 Ω,若欲改裝成0 - 30 V 之電壓表,則其串聯 電阻值應為多少? 1. 2 . 99 K 2. 29 . 9 K Ω 3. 299 K Ω 4. 2 . 99 M Ω 。

答案:(2) 29 . 9 K Ω

解析:電壓表改裝的原理是讓滿刻度電流流過時,總電阻上的壓降等於所欲測量的滿刻度電壓。公式為 R=V/Ifs-Rm,其中 V 是滿刻度電壓,Ifs 是滿刻度電流,Rm 是表頭內阻。將數值代入:R=30 V/1 mA-100 Ω=30,000 Ω-100 Ω=29,900 Ω,也就是 29.9 kΩ。選項 1 的 2.99 kΩ 差了十倍,若採用該值,滿刻度時只能量到約 3 V;選項 3、4 則明顯過大,會使指針幾乎不偏轉。

第35題

某一單相交流電壓為200 V,50 H z,其負載消耗12 k W,功率因數為0 . 6 落後;現在欲改善功 率因數為1 . 0 時,應裝多少k V A R 的電容器? 1. 8 k V A R 2. 10 k V A R 3. 12 k V A R 4. 16 k V A R 。

答案:(4) 16 k V A R

解析:先由實功率與功率因數求視在功率:S=P/cosθ=12 kW/0.6=20 kVA。再求無效功率:Q=S×sinθ,而 sinθ=0.8,所以 Q=20 kVA×0.8=16 kVAR。要將功率因數提升到 1.0,電容器必須完全抵銷這 16 kVAR 的落後無效功率,因此選 16 kVAR。8 kVAR 只能補償一半,功率因數仍小於 1;10 kVAR 與 12 kVAR 皆不足以完全補償。

第36題

下圖所示電路之輸出Y 為1 時,輸入A 、B 、C 的組合有幾種? 1. 3 2. 4 3. 5 4. 6 。

答案:(1) 3

第37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. 電阻性 2. 電容性 3. 電感性 4. 負阻抗性。

答案:(3) 電感性

解析:並聯 RLC 電路中,各分支電流依本身阻抗決定:頻率低於諧振頻率時,電感抗 XL=2πfL 變小、電容抗 XC=1/(2πfC) 變大,電感分支電流大於電容分支電流,電感電流在總電流中占優勢,因此電路整體呈電感性,總電流落後電壓。反之,頻率高於諧振頻率時電容分支電流較大,電路才呈電容性;恰在諧振時兩分支電流相互抵消,電路呈電阻性。

第38題

下列何種功率開關元件的驅動電路設計較為困難? 1. M C T 2. I G B T 3. B J T 4. M O S F E T 。

答案:(3) B J T

解析:BJT是電流驅動元件,基極必須持續注入相當大的電流才能維持飽和,且少數載子儲存效應會造成開關延遲,驅動電路須提供精確的基極電流波形與負偏壓,設計最為複雜。MOSFET與IGBT屬電壓驅動,輸入阻抗高、閘極電流極小;MCT也是MOS閘控元件,驅動容易。因此以BJT的驅動電路設計最困難。

第39題

微處理器與週邊I C 連接時,較不須考慮下列何種匹配? 1. 時序 2. 電壓準位 3. 驅動功率 4. 散熱。

答案:(4) 散熱

解析:微處理器與週邊 IC 連接時,必須確認匯流排時序(建立時間、保持時間、時脈相位)相符,邏輯電壓準位(TTL 5 V 與 CMOS 3.3 V 之間需位準轉換)相容,以及驅動功率(扇出能力、匯流排負載電容)足夠。散熱屬於功率元件或高耗能晶片在封裝與電路板佈局上的考量,一般邏輯 IC 的信號介接並不需要把散熱列為匹配條件,因此本題選散熱。

第40題

下列何種邏輯閘耗電最多? 1. R T L 2. C M O S 3. T T L 4. E C L 。

答案:(4) E C L

解析:ECL(射極耦合邏輯)的電晶體恆工作在主動區而不進入飽和,以固定電流源驅動,速度快但電流持續流通,因此靜態耗電最大,每閘常達數十毫瓦。CMOS 只在切換瞬間有充放電電流,靜態幾乎不耗電,最省電。TTL 雖為雙極性電路,但耗電低於 ECL。RTL 結構簡單、電流有限,耗電也不及 ECL。故以 ECL 耗電最多。

第41題

下圖電路中,若V = 10 m V 時,則輸出V 為 1. 0 m V 2. - 10 m V 3. 10 m V 4. 20 m V 。

答案:(3) 10 m V

第42題

測試電源供應器之負載穩壓率時,輸出中心電壓是指輸入電壓為額定值,輸出負載條件為何? 1. 滿載 2. 輕載 3. 半載 4. 無載。

答案:(3) 半載

解析:負載穩壓率(負載調整率)通常表示為(無載電壓-滿載電壓)除以中心電壓再乘 100%。其中「輸出中心電壓」是在輸入電壓維持額定值、輸出電流為半載(50% 額定負載)時所測得的輸出電壓,作為計算基準,可避免以無載或滿載的極端值為分母而造成偏差。因此對應的負載條件為半載,而非滿載、輕載或無載。

第43題

虛擬指令( P s e u d o I n s t r u c t i o n ) 係指 1. 巨指令 2. 指示組譯器如何組譯的指令 3. C P U 的組合語 言指令 4. 微指令。

答案:(2) 指示組譯器如何組譯的指令

解析:虛擬指令(Pseudo Instruction)又稱假指令,是寫給組譯器看的命令,例如定義常數、指定程式起始位址、保留記憶體空間等;它只用來指示組譯器如何進行組譯,本身不會被轉換成機器碼,CPU 也不會執行它。巨指令(巨集)是一段可重複展開的指令群;組合語言指令才是 CPU 可執行的運算;微指令則屬於 CPU 內部的控制層次,三者皆與虛擬指令的定義不同。

第44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. 300 V 2. 600 V 3. 900 V 4. 150 V 。

答案:(2) 600 V

第45題

功率電晶體順向偏壓安全工作區( F B A S O ) 與下列何項參數無關? 1. 集極額定電流 2. 基極額定電流 3. 集射最大電壓 4. 溫度。

答案:(2) 基極額定電流

解析:順向偏壓安全工作區(FBSO)描述功率電晶體在導通狀態下,集極電流與集射電壓的容許組合,其邊界由集極額定電流、集射最大電壓、最大功率損耗(受接面溫度限制)以及二次崩潰極限共同決定,因此與溫度密切相關。基極額定電流並非 FBSO 曲線的座標參數或邊界條件,故選基極額定電流。

第46題

下列電力電子元件中,何者之切換時間( S w i t c h i n g T i m e ) 最小? 1. I P M 2. P O W E R B J T 3. I G B T 4. P O W E R M O S F E T 。

答案:(4) P O W E R M O S F E T

解析:POWER MOSFET 為多數載子元件,導通與截止只靠閘極電場控制通道,沒有少數載子的儲存與移除過程,因此無儲存時間,切換時間可短至奈秒等級,為所列元件中最快。POWER BJT 與 IGBT 皆為少數載子元件,關斷時有儲存時間與電流尾跡;IPM 內部整合 IGBT 及其驅動保護,整體切換速度仍受限於 IGBT。故切換時間最小者為 POWER MOSFET。

第47題

試求下圖中的調整器可以提供負載的最大的電流 1. 0 . 7 A 2. 7 A 3. 0 . 7 m A 4. 70 m A 。

答案:(1) 0 . 7 A

第48題

I E E E - 488 之資料線有幾條? 1. 1 條 2. 2 條 3. 4 條 4. 8 條。

答案:(4) 8 條

解析:IEEE-488(GPIB)匯流排的資料匯流排由 DIO1~DIO8 共 8 條雙向資料線組成,採位元並列方式傳送一個位元組。除此之外還有 DA V、NRFD、NDAC 等交握線,以及 ATN、IFC、SRQ、REN、EOI 等控制線,並不含在資料線之列。因此資料線為 8 條,不是 1、2 或 4 條。

第49題

製圖中,遇有虛線、折線、中心線及剖面線重疊時應以何者為優先? 1. 虛線 2. 折線 3. 中心線 4. 剖面線。

答案:(1) 虛線

第50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. 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 ) 3. 品質因數( Q u a l i t y F a c t o r ) Q = 2 π f R C r 4. 當輸入頻率f 等於自然頻率f 時,等效阻抗Z p = R 。

答案:(4) 當輸入頻率f 等於自然頻率f 時,等效阻抗Z p = R

第51題

示波器之T r i g . L e v e l 鈕是用來調整其 1. 觸發準位 2. 微調頻率 3. 微調振幅 4. 微調水平掃描。

答案:(1) 觸發準位

解析:示波器的 Trigger Level(觸發準位)旋鈕用來設定觸發準位,也就是決定波形電壓達到哪個位準時才啟動掃描;設定適當可使週期性波形穩定不動。調整時,波形在螢幕上的起始點會隨之上下移動。微調頻率、振幅分別屬於時基(Time/Div)與垂直(Volt/Div)控制,而水平掃描速度由 Time/Div 決定,兩者都與 Trigger Level 無關。

第52題

下列何者只能寫入一次資料便無法再更改內容? 1. P R O M 2. E E P R O M 3. E P R O M 4. C D - M O 。

答案:(1) P R O M

解析:PROM(可程式唯讀記憶體)出廠時為空白,使用者以燒錄器將資料寫入,內部的熔絲或反熔絲結構在燒錄後即固定,只能寫入一次,之後無法修改。EPROM 可用紫外線照射抹除後重新燒錄;EEPROM 能以電氣方式抹除並重複寫入;CD-MO 屬磁光碟,可重複寫錄。因此只能寫入一次的是 PROM。

第53題

二十步計數器至少需要多少個正反器才能組成? 1. 2 個 2. 4 個 3. 5 個 4. 20 個。

答案:(3) 5 個

解析:n 個正反器可組合 2ⁿ 種狀態,二十步計數器需滿足 2ⁿ ≥ 20,取最小整數 n。2⁴=16 < 20,狀態數不足;2⁵=32 ≥ 20,足夠使用,故至少需 5 個正反器。2 個只有 4 種狀態、4 個只有 16 種狀態都不夠;20 個雖可達成,但遠超過需求,不符合「至少」的意義。

第54題

下列有關直流電抗器( D C L ) 之敘述何者錯誤? 1. 串聯於整流器與D C B u s 之間 2. 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 3. 中大額定馬力以上常使用 4. 可省去啟動充電限流裝置。

答案:(4) 可省去啟動充電限流裝置

解析:直流電抗器(DCL)串聯在整流器與 DC Bus 之間,利用電感限制電流變化率,可抑制電流漣波、降低諧波並改善功率因數,中大額定馬力變頻器常採用;啟動時它也能減緩湧入電流的上升,減輕整流器的電流衝擊。不過,濾波電容充電的湧入電流實務上仍須靠充電限流裝置(限流電阻配合旁路接觸器)來限制,DCL 並不能省去該裝置,故第 4 項敘述錯誤。

第55題

下圖所示電路中,開關接通瞬間電流上昇率 為 1. 50 2. 100 3. 1000 4. 2000 A / s 。

答案:(4) 2000 A / s

第56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,電感電流為連續,則 最 小值為若干A ? 1. 0 . 12 2. 0 . 10 3. 0 . 08 4. 0 .

答案:(1) 0 . 12

第57題

三用電表之靈敏度定義為 1. 歐姆/ 伏特 2. 伏特/ 歐姆 3. 滿刻度電流值 4. 滿刻度電壓值。

答案:(1) 歐姆/ 伏特

解析:三用電表的靈敏度以「歐姆/伏特」表示,數值等於電表滿刻度電流的倒數。例如滿刻度電流 50 µA 時,靈敏度為 1/(50×10⁻⁶)=20000 Ω/V。數值越大,表示電表內阻越高、對受測電路造成的負載效應越小,測量越接近真實值。伏特/歐姆為電導概念,並非靈敏度定義;滿刻度電流或電壓只是換算依據,不是靈敏度本身的單位。

第58題

下列那一因素與變阻器( V a r i s t o r ) 的選擇方式無關? 1. 負載阻抗之相位角 2. 線路中的正常工作電壓和電流 3. 突波之最大功率 4. 突波之最大電壓和電流。

答案:(1) 負載阻抗之相位角

解析:變阻器(壓敏電阻 Varistor)用來吸收突波、箝位過電壓;選用時要看線路正常工作電壓(額定電壓須略高於工作電壓,避免正常電壓下洩漏電流過大)、線路電流、突波的最大電壓與電流,以及突波能量(功率)是否在元件耐受範圍內。負載阻抗之相位角只影響負載的功率因數與電流相位,與突波的吸收能力無關,因此不是選擇變阻器的依據。

第59題

如果正在檢測一個60 H 的全波橋式整流器,並且觀察到輸出電壓有一個60 H 的漣波,則 1. 此電路工作正常 2. 有一個二極體開路 3. 變壓器次級側短路 4. 濾波電容漏電。

答案:(2) 有一個二極體開路

解析:全波橋式整流器在每個電源週期內有兩組二極體輪流導通,因此輸出漣波頻率為電源頻率的 2 倍;60 Hz 電源應得到 120 Hz 漣波。若實測漣波只有 60 Hz,表示電路實際上只做成半波整流,最常見的原因是橋式電路中有一個二極體開路,使另一半週期無法導通。變壓器次級短路通常會造成無輸出或燒毀,濾波電容漏電雖會使漣波振幅變大,但頻率仍應為 120 Hz。

第60題

如圖所示電路,當變壓器二次側V 之峰值電壓為10 伏特時,一次側線圈峰值電流為: 1. 0 . 5 2. 3. 200 4. 200 毫安。

答案

  • 3

第61題

如下圖所示之三相全波半控整流器電路,若輸入a 相電壓為V a n ( t ) = 600 s i n ( ω t ) V、閘流體均 為理想、R = 10 Ω 、L = 10 m H ,當三相平衡條件下a 相觸發角α = 80 ° 且電感電流為連續之負 載平均電壓為幾伏特? 1. 582 V 2. 604 V 3. 626 V 4. 650 V 。

答案:(1) 582 V

第62題

電力電子轉換器之迴授訊號含有過大雜訊時,其控制器之設計較不適合採用 1. 比例控制器 2. 積分控制器 3. 微分控制器 4. 模糊控制器。

答案:(3) 微分控制器

解析:微分控制器的輸出與誤差變化率成正比,會把高頻雜訊放大,使控制輸出劇烈跳動甚至飽和,因此迴授訊號含過大雜訊時最不適合採用。比例控制器僅將誤差乘以增益,積分控制器對誤差累加具有平均、低通效果,對雜訊較不敏感;模糊控制器以歸屬函數推論,亦具抑噪能力。實務上會先加低通濾波或提高取樣平均再進行控制。

第63題

下圖電路中,電容器C 之作用,下列敘述何者正確? 1. 對電路的直流,具有穩定作用 2. 形成電流負回授 3. 增加溫度穩定度 4. 可改善電壓增益。

答案:(4) 可改善電壓增益

第64題

下列敘述何者錯誤? 1. 不可任意加裝分叉插座使用 2. 110 伏特電壓較不會有感電危險 3. 避雷器之接地電阻應保持在10 歐姆以下 4. 無熔絲開關之跳脫電流,應不小於該電路之負載電流。

答案:(2) 110 伏特電壓較不會有感電危險

解析:110 V雖較220 V低,但人體電阻在潮濕或出汗時可能降至數百歐姆,通過電流仍可達數十毫安以上,足以造成肌肉痙攣甚至心室顫動,故「較不會有感電危險」的敘述錯誤,任何低壓電仍須防護。其餘三項正確:分叉插座易過載,不可任意加裝;避雷器接地電阻一般要求10 Ω以下,以迅速洩放雷擊電流;無熔絲開關的跳脫電流不得小於該電路負載電流。

第65題

下列何者不是高頻轉換器提高轉換效率之方法? 1. 使用快速切換元件 2. 採用磁性元件 3. 零電壓或零電流切換 4. 外加緩震電路。

答案:(4) 外加緩震電路

解析:外加緩震(snubber)電路是以電阻、電容及二極體吸收開關切換瞬間的電壓、電流突波,藉此降低開關應力與雜訊,但吸收的能量最後消耗在電阻上變成熱,反而增加損失、使效率下降,因此不屬於提高效率的方法。提高高頻轉換器效率應採用快速切換元件以降低切換損失、採用零電壓或零電流切換(軟切換)以減少電壓與電流重疊造成的損失,並選用適當的磁性元件以降低鐵損與銅損。

第66題

下圖所示之符號,為何種元件之圖示符號? 1. I G B T 2. S C R 3. G T O 4. 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 。

答案:(2) S C R

第67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. 無火花 3. 反應對C 1 之充電電流的火花 4. 火花時有時無。

答案:(3) 反應對C 1 之充電電流的火花

第68題

如下圖所示, = 100 V 、 = 10 Ω 、 = 100 μ F ,開關 導通且穩態,其電容 儲存的能量為 何? 1. 10 J 2. 5 J 3. 1 J 4. 0 . 5 J 。

答案:(4) 0 . 5 J

第69題

16 位元A / D 轉換器的解析度為多少? 1. 1 / 65536 2. 1 / 65535 3. 1 / 256 4. 1 / 255 。

答案:(2) 1 / 65535

解析:n 位元 A/D 轉換器會把參考電壓切成 2^n 個量化階,16 位元即 2^16=65536 階,最大輸出碼為 65535。解析度表示每一階佔滿刻度的比例,一般以 1/(2^16-1)=1/65535 表示,約為 0.0015%。1/256 與 1/255 則是 8 位元(2^8=256 階)轉換器的解析度,位元數不同,數值相差甚遠。

第70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71題

一直流升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。開 關切換頻率為100 k H z ,V = 20 V ,V = - 30 V ,R = 10 Ω ,則使 為連續之最小電感為若干μ H ? 1. 2 2. 4 3. 6 4. 8 μ H 。

答案:(4) 8 μ H

第72題

在數位系統中,通常使用下列何種元件與匯流排連接? 1. 多工器 2. 正反器 3. A O I 閘 4. 三態緩衝器。

答案:(4) 三態緩衝器

解析:匯流排由多個裝置共用同一組資料線,同一時間只能有一個裝置驅動。三態緩衝器的輸出具有高、低及高阻抗三種狀態,當輸出處於高阻抗時,等於與匯流排電氣隔離,不會干擾其他裝置,因此常用來作為裝置與匯流排之間的介面。多工器只是多選一的資料選擇,正反器是儲存元件,AOI 閘為組合邏輯閘,三者都沒有高阻抗隔離的功能。

第73題

下列對I n t e l M C S - 96 族系晶片中之週邊轉移伺服器( P e r i p h e r a l T r a n s a c t i o n S e r v e r , P T S ) 的敘述,何者錯誤? 1. P T S 為一種類似D M A 的控制器 2. P T S 與C P U 為並行處理 3. P T S 可做 輪詢式( P o l l i n g ) I / O 傳輸 4. P T S 可做單一與區塊傳輸。

答案:(3) P T S 可做 輪詢式( P o l l i n g ) I / O 傳輸

解析:PTS 是 MCS-96 內建的微程式化週邊轉移伺服器,功能類似 DMA 控制器,可在 CPU 執行指令的同時,自行完成記憶體與週邊之間的資料搬移,屬於並行處理;它支援單一傳輸與區塊傳輸。PTS 由中斷事件觸發,並由硬體接管來取代傳統的中斷服務程式,並非以輪詢方式反覆讀取狀態旗標;輪詢需由 CPU 耗費時間等待旗標,與 PTS 減輕 CPU 負擔的設計目的相反,因此「可做輪詢式 I/O 傳輸」的敘述錯誤。

第74題

下列哪一元件須以紫外線照射,才能清除其上之資料? 1. E E P R O M 2. F L A S H R O M 3. E P R O M 4. S R A M 。

答案:(3) E P R O M

解析:EPROM 採用浮閘(FAMOS)結構,資料寫入後需以紫外線照射晶片上的石英窗口,使浮閘內的電荷獲得能量而逸出,才能整顆抹除後再重新燒錄,這是它最明顯的特徵。EEPROM 以電氣方式抹除,可逐位元組改寫;Flash ROM 同樣是電氣抹除,只是以區塊為單位;SRAM 靠電源持續保持資料,一旦斷電資料即消失。三者皆不需要紫外線照射。

第75題

關於F E T 之特性,下列敘述何者有誤? 1. J F E T 常用於線性放大之前置級,有較佳之信號雜音比 2. M O S F E T 常見於數位I C 中,亦用於射頻放大器中 3. F E T 為單載子元件,可用為壓控電阻器 4. 大功率M O S F E T 之飽和電壓較I G B T 為低。

答案:(4) 大功率M O S F E T 之飽和電壓較I G B T 為低

解析:功率 MOSFET 導通時呈電阻性壓降,導通電阻 RDS(on) 會隨耐壓提高而快速增大,因此在高壓下導通損失較大;IGBT 具有電導調變效應,在大電壓、大電流条件下其飽和電壓 VCE(sat) 反而較低,所以「大功率 MOSFET 之飽和電壓較 IGBT 為低」的敘述有誤。其餘敘述皆正確:JFET 雜音低,常用於線性放大的前置級;MOSFET 廣泛用於數位 IC 與射頻放大;FET 為單載子元件,可作為壓控電阻器。

第76題

下列何者不是C P U 的輸入訊號? 1. D A T A B U S 2. D M A R E Q U E S T 3. A D D R E S S B U S 4. I N T E R R U P T R E Q U E S T 。

答案:(3) A D D R E S S B U S

解析:位址匯流排是由 CPU 輸出,用來指定欲存取的記憶體位址或 I/O 位址,屬於輸出訊號,因此不是 CPU 的輸入。資料匯流排為雙向匯流排,讀取時資料進入 CPU;DMA 請求與中斷請求則由週邊裝置送至 CPU,用來要求接管匯流排或要求服務,兩者都是典型的輸入訊號。所以本題應選位址匯流排。

第77題

一示波器之測試棒經校準後,得知外加信號被衰減3 d B 的頻率為20 M H z,則於此示波器上, 使用此測試棒能正確量得的正弦波形頻率為 1. 100 M H z 2. 200 M H z 3. 20 M H z 4. 2 M H z 。

答案:(4) 2 M H z

第78題

調整下圖所示電路之中弦波電流源頻率ω ,使得 與 同相位,求此頻率ω 為何? 1. 100 2. 144 3. 200 4. 250 r a d / s 。

答案:(3) 200

第79題

功率場效電晶體( M O S F E T ) 之閘極輸入可視為一極微量之 1. 電感 2. 電容 3. 電阻 4. 電流源。

答案:(2) 電容

解析:MOSFET 的閘極與通道之間隔著一層二氧化矽絕緣層,形成閘極電容,因此其輸入阻抗極高,直流閘極電流幾乎為零。驅動 MOSFET 時,主要是對這個極小的閘極電容進行充放電,故閘極輸入可視為一極微量的電容。它並非電感性的負載,也不是以固定電阻或電流源的方式驅動,故其餘選項不成立。

第80題

下述電子零件之特性何者有誤? 1. 繞線式電阻器,常見於大功率電阻器,可用於電源之電路, 具電感性 2. 碳膜電阻器體積小、雜音低,常見於儀器用精密電阻器中 3. 鉭質電容器單位體積之容量最高,比鋁電解質電容器較穩定 4. 陶質電容器、積層電容器可用於直流電源之高頻旁路。

答案:(2) 碳膜電阻器體積小、雜音低,常見於儀器用精密電阻器中

解析:碳膜電阻器以碳質薄膜製成,成本低、體積小,但雜音(noise)較大、溫度係數與容差較差(常見 ±5% 以上),並不適合做精密電阻;精密儀器通常採用金屬膜或精密繞線電阻。因此選項 2 稱碳膜電阻「雜音低、常見於精密電阻器」並不正確。選項 1 所述繞線電阻因線圈結構而具電感性,常用於大功率與電源電路,正確;選項 3 的鉭質電容單位體積容量大、穩定性優於鋁電解電容,正確;選項 4 的陶質與積層電容高頻特性佳,適合直流電源的高頻旁路。