電力工程 104 年電力電子考古題

如圖一所示之返馳式轉換器（Flyback Converter）工作於連續導通模式下： 請分別繪出開關導通及截止時之等效電路。（6 分） 請繪出磁化電感 m L 之電壓1v 及電流Lm i 波形。（6 分） 求開關之耐壓 sw v 及二極體D 之耐壓 D v （以電路中之變數表示）。（8 分） 請推導其輸出電壓（ o V ）與輸入電壓（ s V ）之轉換比。（10 分）

如圖二所示之三相全控整流器主電路，若輸入電壓為三相平衡電源，且線電壓之有 效值為220 Vrms，60 Hz，負載為 Ω =15 R ，電感L及太陽光電模組之串聯組合，假 設電感L大到足以使電流連續且可視為直流定值，並假設太陽光電模組有足夠之發 電能力，則： 若 V Vdc 0 = （未接太陽光電模組）時，求欲產生10 A 平均負載電流所需之觸發 延遲角。（10 分） 若 V Vdc 300 = ，當觸發延遲角 ° =120 α 時，求由太陽光電模組回送至交流電源之 功率及電阻所吸收之功率。（15 分） + + - - 圖一 圖二 104年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 全一張 （背面）

如圖三所示之單相全橋式變流器（Full-Bridge Inverter），若採單極性（Unipolar） SPWM 切換方式，則A、B 兩臂上開關之動作可分別由三角波tri v 與control v 及tri v 與 control v − 之比較結果來決定，請回答下列問題： 與雙極性（Bipolar）切換方式比較，採單極性切換之優點為何？（5 分） 

1 ~ S S 各開關之導通與截止如何由載波信號tri v 和調變波信號control v 及 control v − 決定？ （4 分） 有那幾種開關導通組合？又在各種開關導通組合下，其輸出電壓 ov 分別為何？ （8 分） 由圖示中可得此變流器之頻率調變比 f m 為多少？又其輸出電壓ov 之最低次諧波 為幾階？（8 分） 四、何謂同步整流器？其在電源供應器中採用之主要目的為何？（5 分） 何謂湧浪電流（Inrush Current）？如何加以限制？（5 分） 切換式轉換器之輸出濾波電容的等效串聯電阻（ESR）對轉換器之輸出有何影響？ （5 分） 請繪出IGBT 功率半導體元件之符號，並分別說明如何控制其導通及截止。（5 分） 圖三 -