電力電子電路

推導降壓轉換器理想的輸出電壓 Vout = D × Vin 時,其根據正確的是下列何者?

  1. A穩態時電感電流每個週期都回到原值,因此電感上電壓在一個週期內的平均為0
  2. B穩態時輸出電容的電流始終為0,因此無論開關導通或關斷,電容電壓都保持一定
  3. C開關導通期間電感上沒有電壓,因此輸出電壓等於輸入電壓
查看答案與解析

正確答案:A. 穩態時電感電流每個週期都回到原值,因此電感上電壓在一個週期內的平均為0

電感電流的變化,由施加電壓對時間的積分決定(V = L di/dt)。穩態時電流每個週期都回到原值,因此電感上的電壓在一個週期內平均為0(電壓與時間乘積的平衡)。在降壓轉換器中,導通期間加有 (Vin − Vout),關斷期間加有 −Vout,因此由 (Vin − Vout) × D = Vout × (1 − D) 得到 Vout = D × Vin。升壓轉換器與升降壓轉換器的轉換比,也能以相同的想法求得。

  • A. 正確。由電壓與時間乘積的平衡求得轉換比。
  • B. 電容電流只是在一個週期內平均為0,並非始終為0。漣波電流流入電容,成為輸出電壓的漣波。
  • C. 導通期間電感上加有 (Vin − Vout) 的電壓,電流逐漸增加。
練習這個領域 前往領域頁面

相關計算工具

電力電子電路的其他題目

  1. 在理想的降壓轉換器中,輸入電壓12 V、輸出電壓3 V、電感15 µH、切換頻率300 kHz時,連續導通模式下電感電流的漣波(峰對峰)為下列何者?
  2. 關於DC-DC轉換器的連續導通模式(CCM),正確的說明是下列何者?
  3. 在輸入電壓12 V、輸出電壓3 V、電感15 µH、切換頻率300 kHz的理想降壓轉換器(以二極體續流)中,逐漸減少負載電流。能維持連續導通模式的最小輸出電流(與不連續導通模式的邊界)為下列何者?
  4. 假設電感電流漣波(峰對峰0.6 A)的交流成分全部流入降壓轉換器的輸出電容。切換頻率300 kHz、輸出電容25 µF(忽略ESR)時,輸出電壓的漣波(峰對峰)為下列何者?
  5. 在輸出電壓低的DC-DC轉換器中,以MOSFET取代續流二極體的同步整流,主要目的是下列何者?

這個領域的比較