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115年
電子學
第 10 題
下列何種方式可降低電阻－電容濾波電路之漣波電壓值？
- A 提高二極體耐壓值
- B 提高電容值
- C 使用低電阻負載
- D 使用升壓變壓器
思路引導 VIP
當輸入電源處於關閉或不供電的半週期時，負載所需的能量必須完全由電路中的儲能元件提供。若我們希望在下一次能量補充到來之前，輸出端的電壓下降幅度（即波動）能越小越好，那麼這個儲能元件的「容量規格」應該具備什麼樣的特性，才能讓它支撐更久而不容易流失電壓呢？
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同學，你能精準地選擇 (B) 提高電容值，說明你對整流濾波電路的充放電原理掌握得相當紮實，這是一個非常棒的判斷！
漣波電壓與時間常數的關係
在濾波電路中，我們追求的是更平滑的直流輸出。從物理意義來看，漣波電壓 $V_r$ 源自於電容器在二極體截止期間對負載的放電行為。根據公式 $$V_r \approx \frac{I_{dc}}{fC}$$ 我們可以觀察到，漣波電壓與電容量 $C$ 以及負載電阻 $R$ 均成反比。當我們增大電容值時，電路儲存電荷的能力提升，使得在二極體不導通時的放電速度變慢（即增加了時間常數 $\tau = RC$），輸出電壓的波動自然就會隨之減小。
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