電力電子學考古題｜歷屆國考試題彙整

降/升壓型電力轉換器之電路架構如下圖所示，試回答下列問題： 說明此轉換器在連續導通模式下之降/升壓轉換原理。（10 分） 推導此轉換器在連續導通模式下之輸出對輸入的電壓轉換比率（Vo / Vi）。（10 分）

返馳式轉換器（Flyback Converter ）之電路架構如下圖所示，試回答下列問題： 由於開關元件的SM和DM的非理想特性，因此將造成開關切換損失。試畫出VDS和 IDS之示意波形，並解說如何造成切換損失。（10 分） 當多考量電路的雜散元件時，將造成電壓突波跨於開關SM之D-S端。試設計能夠 壓抑此電壓突波的電路，並說明其動作原理。（10 分） 101年公務人員特種考試外交領事人員外交行政人員考試、101年 公務人員特種考試國際經濟商務人員考試、101年公務人員特種考 試法務部調查局調查人員考試、101年公務人員特種考試國家安全 局國家安全情報人員考試、101年公務人員特種考試民航人員考 試、101年公務人員特種考試經濟部專利商標審查人員考試試題 代號： 考 試 別： 專利商標審查人員 類 科 組： 電力工程 全一張 （背面） 80280

全橋換流器之電路架構如下圖所示，試回答下列問題： 說明如何以Sinusoidal PWM（SPWM）和Unipolar切換方式來控制開關S1 ~ S4和D1 ~ D4，以達到弦波電流注入交流電網的功能。（10 分） 說明如何以SPWM和Bi-polar切換方式來控制開關S1 ~ S4和D1 ~ D4，以達到弦波電 流注入交流電網的功能。（10 分） Vdc S1 S2 S3 S4 L1 L2 C1 D1 D2 D3 D4 Vac 60 Hz

二極體的應用廣泛和種類繁多，試回答下列問題： 列舉四種二極體。（8 分） 說明其電氣特性（或特點）和應用場合。（12 分）

試畫出以雙U 型鐵心來繞製兩繞組之變壓器示意圖（須清楚標示繞線方向和電壓 極性），並以法拉第定律和楞次定律來說明其一、二次側電壓轉換比率和電壓極 性。（12 分） 說明漏感產生的原因以及如何降低漏感。（8 分）

已知三相平衡交流電壓經過一個三相全波二極體橋式整流電路連接至一個電阻器 負載。 試繪出該電路的電路圖、三相電壓波形以及負載電壓波形。（10 分） 若三相電壓之相電壓峰值為180 V、負載電阻值為100 Ω，且二極體為理想元件， 試求負載的直流電壓以及通過每一個二極體的峰值電流。（10 分）

有關單相可控交流對直流轉換器（AC-to-DC converter）之工作特性， 試分別繪出一個單相閘流體轉換器（single-phase thyristor converter）連接至電阻 器負載、一個單相半控轉換器（single-phase semiconverter）連接至電阻器負載的 電路圖，以及這兩個電路的輸入電壓以及輸出電壓波形。（14 分） 若該兩電路之輸入單相電壓均為峰值為Vp（單位：V）的交流弦波，其觸發角或 延遲角均為α（單位：度），試推算出這兩個電路的輸出直流電壓值。（6 分）

試簡要說明迴旋轉換器（cycloconverter）之用途及工作特性。（6 分） 試繪出單相/單相迴旋轉換器（single-phase/single-phase cycloconverter）之電路及 其相關輸入電壓及輸出電壓波形。（14 分）

試繪出電路、控制方塊圖以及相關波形圖，說明脈波寬度調變（pulse-width modulation, PWM）如何用在直流對直流轉換器半導體開關之切換上。（6 分） 試繪出一個單相全橋式直流對交流換流器（DC-to-AC inverter）之電路，並以波 形圖說明如何將雙極性電壓切換（bipolar voltage switching）及單極性電壓切換 （unipolar voltage switching）之脈波寬度調變應用在該電路上。（14 分）

有關負載共振式（load resonant）直流對直流轉換器， 試繪出半橋式串聯負載型之基本電路及其等效電路。（10 分） 試繪出半橋式並聯負載型之基本電路及其等效電路。（10 分）

試說明閘流體（thyristor）元件中，矽控整流器（silicon controlled rectifier, SCR）之： dv／dt 規格（10 分） di／dt 規格（10 分）

有關二極體（diode）之整流工作特性： 試定義二極體之反向恢復時間（reverse-recovery time）？（5 分） 二極體之反向恢復時間與那些工作條件有關？（5 分）

交流電壓控制器（AC voltage controller）通常分為那兩種控制模式？請分別繪出其 單相交流電壓控制器之電路及其相關波形做說明。（30 分）

試說明脈波寬度調變換流器（PWM inverter）之空白時間（blanking time）？ （10 分）

有關直流對直流轉換器中的邱克轉換器（Cúk converter）： 試繪出其基本電路。（10 分） 試以該電路中開關切換時之等效電路，推算輸出電壓對輸入電壓的比值。（20 分）