工业电子学第二章(功率元件-题库及详解)

試卷名稱：
工業電子學第二章
(功率元件) 命題老師：
劉溢桐
科目：
工業電子學
考生姓名：
學生編號：
得分：
◎選擇題:0%(每題0分)
( A ) 1﹒如圖所示為DIAC 及TRIAC 相位控制電路，下列敘述何者錯誤 A ．
( B ) 2﹒SBS 是由兩個反向並聯的
A ．SCS
B ．SUS
C ．GTO
D ．DIAC 組成。

( B ) 3﹒如圖是那一元件之符號
A ．SCR
B ．PUT
C ．UJT
D ．TRIAC 。

( A ) 4﹒如圖所示電路，假設SCR 導通所需之觸發電流為30mA ，GK 間正向電壓為，則欲使SCR 導通X 點電
壓至少應為
A ．
B ．
C ．1V
D ．。

( A ) 5﹒下列何種元件不是PNPN 裝置
A ．UJT
B ．SCR
C ．TRIAC
D ．DIAC 。

( B ) 6﹒設計如圖之UJT 電路，若欲從a 點獲得直線性更良好的鋸齒波，有下列幾種方法，其中那一種不成立
A ．提高B
B V 電壓 B ．使用較高η值之UJT
C ．採用較低η值之UJT
D ．降低C
值。

( C ) 7﹒如圖之電路，加入
1R 、3R 與1C 之作用為
A ．增大電路之耐功率
B ．使相角控制增加至360°
C ．防止遲滯（hysteresis ）現象
D ．防止雜音。

( B ) 8﹒在SCR 控制電路中，若觸發角度α越大，表示負載功率消耗 A ．不一定 B ．越小 C ．不變 D ．越大。

( D ) 9﹒在TRIAC 之閘極電壓（逆向）加大時，
A ．TRIAC 將燒燬
B ．導電角度會變小
C ．將不導通
D ．導電角度會變大。

( A ) 10﹒下列元件，何者不能做為功率控制元件使用
A ．DIAC
B ．SCR
C ．功率電晶體
D ．TRIAC 。

( A ) 11﹒如下列V －I 特性曲線上黑線部份，係指PUT 的工作區，欲使PUT 正常工作於振盪，下圖何者為真
A ．
B ．
C ．
D ．
( B ) 12﹒PUT 與UJT 之最大不同點為
A ．PUT 的電流增益高
B ．PUT 的η可以設定，而UJT 則為固定
C ．UJT 的電流增益高
D ．PUT 頻率響應差。

( B ) 13﹒下列那個元件只有單向導通作用
A ．達卡（DIAC ）
B ．矽控整流器（SCR ）
C ．雙向矽控整流（TRIAC ）
D ．金氧半場效電晶體（MOSFET ）的閘－源極。

( A ) 14﹒當單一SCR 之額定工作電壓低於電路工作電壓時，得使用數個SCR
A ．串聯
B ．並聯
C ．串、並聯
D ．以上皆可 之方式連接，以增加其耐壓。

( B ) 15﹒為了抑制dt dv
的變化，就是利用外加電容並聯於SCR 的
A ．G －K 間
B ．K －A 間
C ．A －G 間
D ．以上皆可。

( D ) 16﹒如圖所示UJT 弛張振盪器之振盪週期為
A ．
η-=11log
RC T B ．T ＝ηRC C ．T ＝2πRC D ．η-=11
log
RC 3.2T 。

( A ) 17﹒矽控整流器經閘極觸發後導通，若欲令其“關熄”，則下列那種方法不能做到
A ．切斷閘極電流
B ．切斷陽極電流
C ．令SCR 陽極電流降至保持電流以下
D ．令SCR 的陽極和陰極短路。

( A ) 18﹒下列不屬於雙向導電之元件為
A ．PUT
B ．TRIA
C C ．DIAC
D ．SBS 。

( B ) 19﹒下列何種元件具有雙向導通之作用
A ．GTO
B ．DIA
C C ．SCR
D ．PUT 。

( C ) 20﹒DIAC 與TRIAC 之不同點為
A ．TRIAC 為雙向導電
B ．DIA
C 為雙向導電 C ．DIAC 無閘極
D ．TRIAC 無閘極。

( A ) 21﹒如圖所示的特性曲線，應屬於何種元件
A ．DIAC
B ．UJT
C ．PUT
D ．SCR 。

( C ) 22﹒下列那一個元件可利用正或負脈衝觸發而雙向導通 A ．UJT B ．PUT C ．TRIAC D ．SCR 。

( D ) 23﹒PUT 要能導通必須
A ．陽極電壓高於閘極電壓
B ．陽極電壓高於陰極電壓
C ．閘極電壓高於陰極電壓
D ．以上均需。

( D ) 24﹒如圖所示之電路，其輸出電壓為最大振幅約等於
A ．之三角波電壓
B ．之三角波電壓
C ．之鋸齒波電壓
D ．之鋸齒波電壓。

( D ) 25﹒如圖電路所示UJT 的本質分離比（intrinsic stand-off ratio ）為而外加電壓B2B1V 為20伏，假設E 與1B 間的矽質PN 接面順向電壓為伏，則欲使UJT 導通，EBI V 的值必須超過
A ．12伏
B ．伏
C ．伏
D ．伏。

( C ) 26﹒如圖所示之電路，若負載換為100W的燈泡，則當可變電阻變小時
A．使TRIAC燒燬 B．使DIAC燒燬 C．燈泡變亮 D．燈泡燒燬。

( B ) 27﹒在TRIAC之閘極加逆向電壓，電壓愈大則TRIAC
A．導電角度變大 B．導電角度變小 C．不導通 D．以上都有可能發生。

( C ) 28﹒下列何者為SCS的符號
A． B． C． D．
( C ) 29﹒下列元件，那一種具有負電阻特性
A．電晶體 B．稽納二極體 C．UJT D．OPA。

( C ) 30﹒在TRIAC控制電路中，若觸發延遲角α越小，表示負載功率消耗
A．最大功率的一半 B．越小 C．越大 D．不受觸發延遲角大小的影響。

( A ) 31﹒SUS與PUT之不同處為
A．SUS之閘極與陰極間有如一稽納二極體 B．PUT之閘極與陰極間有如一稽納二極體C．PUT為單向導電 D．SUS為單向導電。

( A ) 32﹒如圖所示UJT振盪電路，若在振射範圍內，R增加時，則振盪頻率
A．減低 B．不變 C．增加 D．先增後減。

( A ) 33﹒SCR導通後，下列何種方法不能使其截止
A．將閘極觸發電流移去 B．在陽極與陰極間加逆向偏壓 C．將陽極與陰極間的電流
降至保持電流（holding current ）以下 D ．以上方法皆可使其截止。

( A ) 34﹒如圖所示之電路為何種元件之等效電路
A ．UJT
B ．PUT
C ．TRIAC
D ．SCS 。

( B ) 35﹒如圖所示電路，PUT 元件的峰點電壓（P V ）應為
A ．40伏特
B ．15伏特
C ．20伏特
D ．5伏特。

( C ) 36﹒如圖所示之電路，下列敘述何者錯誤
A ．1R ，2R 及C 組成相位控制電路
B ．DIA
C 為觸發元件 C ．2R 值愈大，則燈泡愈亮
D ．2R 值愈小，則負載電壓有效值愈大。

( B ) 37﹒若於陽極閘加負脈波訊號，可使SCS 發生
A ．破壞
B ．Turn on
C ．Turn off
D ．無作用。

( C ) 38﹒下列關於PUT 的敘述，那一項是錯誤的
A ．PUT 常被接成脈波振盪器用以觸發SCR
B ．PUT 觸發時之D
CC P V V V +=η C ．PUT
之閘極上加正脈衝，可觸發PUT 導通 D ．PUT 是PNPN 四層半導體結構。

( A ) 39﹒下列元件，何者具有雙向導通之特性
A ．SSS
B ．SCR
C ．SCS
D ．SUS 。

( A ) 40﹒如圖所示電路中R V 的阻值改變，使導火延遲角度可在
A ．0~90°
B ．10~180°
C ．0~270°
D ．0~360° 之間調整。

( A ) 41﹒下列何者作法能有效抑制SCR 的dt dv
，使之不致過大
A ．在A －K 間並聯電容器
B ．在A －K 間並聯電阻器
C ．在A －K 間並聯電感器
D ．在A －G 間並聯電阻器。

( D ) 42﹒下列有關TRIAC 半導體元件敘述，何者正確
A ．TRIAC 為觸發用之兩隻腳元件
B ．TRIA
C 為觸發用之四隻腳元件 C ．TRIAC 為單向導通元件
D ．TRIAC 為雙向導通元件。

( D ) 43﹒若有一SCR 的相位控制電路如圖所示，則在負載上可獲得何種波形
A ．
B ．
C ．
D ．。

( C ) 44﹒雙向三極閘流體（TRIAC ），相當於兩個何種元件反向並聯 A ．PUT B ．TRIAC C ．SCR D ．DIAC 。

◎問答題:0%(每題0分)
1﹒UJT 的本質分離比η為，在2B 與1B 之間加一電壓10伏特，射極與基極1之間的電壓為伏，如果
1V
V V =，
10mA
I V =，A 10I P μ=，試求E R 的範圍，才可讓UJT 工作於負電阻區10V V BB =、V 2.6V P =
答案：請參閱教師手冊第二章〈解答5〉
2﹒參考如圖，試設計此弛張振盪電路，其振盪頻率為2kHz ，其輸出的峰值為2V ，電源電壓20V V BB =，而且
UJT 的規格：η＝，Ω=6k R BB ，A 5I P μ=，4mA
I V =，試求出此電路的元件值E R 、E C 、2R 。

E
R E
C V O
V (a) 電路圖
V
V P
V 放電
E C E C 充電
(b) 波形圖
t
t
t
V B2
V O
V C
答案：請參閱教師手冊第二章〈解答7〉 3﹒TRIAC 的破壞與保護有哪幾種
答案：請參閱教師手冊第二章〈解答20〉 4﹒SCS 的導通方法有哪幾種 答案：SCS 的導通方法如下： 的外部電壓加到超過轉態電壓BO
V 。

的陽閘極加一負脈波。

的陰閘極加一正脈波。

5﹒SCR 的破壞與保護有哪幾種試分述如下。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答16〉 6﹒UJT 的本質分離比η為，在2B 與
1B 之間加一電壓10伏特，射極與基極1之間的電壓為伏，如極際電阻
Ω=4k R BB ，求B2R
答案：請參閱教師手冊第二章〈解答4〉 7﹒試說明UJT 弛張振盪器的動作原理。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答6〉 8﹒試分析PUT 偏壓電路。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答8〉 9﹒試說明TRIAC 的動作原理。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答17〉 10﹒閘流體元件，可以分成哪兩大類
答案：閘流體元件大致可以分成觸發元件及控制元件兩大類，觸發元件的功能主要是產生脈波訊號，將這觸發訊號提供給控制元件導通。

控制元件就好比家裡面的開關一樣，只有兩種狀態，一種為導通狀態，另一種則是截止狀態。

11﹒試說明讓TRIAC 導通與截止的方法有哪些。

答案：TRIAC 的閘極觸發訊號可以不用管它是正極性還是負極性，只要2MT 與1MT 間有一大於
BO
V 的端電壓，
且有一閘極觸發訊號，即可以讓TRIAC 導通。

而讓導通中的TRIAC 由導通狀態轉為截止的方法如下：
1.移去閘極觸發訊號。

因為TRIAC 導通之後閘極就失去功用，閘極無需再接一觸發訊號以節省消耗功率。

2.中止提供陽極2(2MT )與陽極1(1MT )電壓，使其端電壓低於轉態電壓，或者將2MT 到1MT 之間短路。

3.讓導通的陽極電流A I 低於維持電流H I 。

12﹒試說明SCR 的動作說原理。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答13〉 13﹒SCR 閘極觸發方式有哪些
答案：一般的SCR 閘極控制電路大致可分為三種模式：(1)直流觸發、(2)交流相移觸發、(3)脈波觸發。

14﹒GTO 有哪些用途
答案：GTO 可應用於脈波產生器、計時電路、多諧振盪器及電壓調整裝置等。

15﹒某PUT 振盪電路，若1V V BB =、Ω=200k R A 、F 1C A μ=、Ω=100R K 、Ω=k 100R B1 、
Ω=5k R B2、A 100I P μ=、1V V V =、mA 5.5I V =，試求：(1) P V (2) A R 電阻的範圍 (3) T 及振盪頻
率。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答12〉 16﹒試說明PUT 弛張振盪器的動作原理。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答11〉 17﹒試說明一下閘流體的優點與缺點。

答案：閘流體的優缺點如下說明： 優點： 1.體積小。

2.壽命長。

3.效率高。

4.消耗功率小。

5.交換時間短。

缺點：
1.易受到外界溫度影響。

2.易受衝擊電壓( Surge Voltage )的影響。

3.相位控制時，容易受到高次諧波的影響。

18﹒試說明讓SCR 導通與截止的方法有哪些。

答案：請參閱教師手冊第二章〈解答14〉
19﹒某PUT ，若η＝、10.3V V P =、Ω=5k R B2，試求B1R 為多少 答案：請參閱教師手冊第二章〈解答9〉
20﹒UJT 的本質分離比η為，在2B 與1B 之間加一電壓10伏特，射極與基極1之間的電壓為伏，求峰值電壓P V 等於多少
答案：V 2.655.0107.0V 7.0V V V BB RB1D P =⨯+=+=+=η
21﹒某PUT ，若η＝、V 3.10V P =、Ω=5k R B2，試求BB V 的值為多少
答案：請參閱教師手冊第二章〈解答10〉 22﹒TRIAC 閘極觸發方式有哪些 答案：1.2MT 接正電壓，G 接正電壓。

2.2MT 接正電壓，G 接負電壓。

3.2MT 接負電壓，G 接正電壓。

4.2MT 接負電壓，G 接負電壓。

23﹒GTO 和SCR 比較，GTO 具有哪些特點 答案：的導通或截止比SCR 容易控制。

因為GTO 可利用閘極訊號，就可完成導通與截止的動作，而SCR 在導通之後閘極就失去了功用，必須用別種方法來讓SCR 截止。

的開關轉換時間比SCR 快。

GTO 與SCR 的導通時間幾乎一致，大約在1μs 左右。

而GTO 在導通轉換到截止的時間卻比SCR 快很多。

一般GTO 的截止時間大約在1μs ，而SCR 卻要花費5~30μs 的時間。

減少設計成本。

由於GTO 本身去除了強迫換流中的換流元件，所以減少了重量、體積與價格。

(試卷說明)。