Anwendungen der Leistungselektronik: Quizfragen und Übungen

Question 1

Welche der folgenden Aussagen zur Leistungselektronik trifft zu?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die effiziente Umwandlung, Steuerung und Verteilung elektrischer Energie.

Answer

Sie wird ausschließlich in industriellen Anwendungen eingesetzt.

Answer

Sie hat keine Bedeutung für die Energiewende.

Answer

Sie ist allein auf Gleichstromsysteme beschränkt.

Question 2

Welcher Halbleitertyp wird in Leistungselektronik-Bauelementen vorrangig verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Germanium

Answer

Galliumnitrid

Answer

Indiumphosphid

Question 3

Welche Topologie wird in Photovoltaik-Wechselrichtern bevorzugt verwendet?

Accepted Answer

Spannungszwischenkreis-Wechselrichter

Answer

Vollständige H-Brücke

Answer

Halbe H-Brücke

Answer

Dreiphasenwechselrichter

Question 4

Wie wird die Kommutierung in Gleichstromstellern typischerweise erreicht?

Accepted Answer

Durch den Einsatz von Dioden

Answer

Über die natürliche Induktivität der Last

Answer

Mithilfe von Thyristoren

Answer

Durch Pulsweitenmodulation

Question 5

Welche Aufgabe übernimmt ein Snubber-Netzwerk in einer Leistungselektronik-Schaltung?

Accepted Answer

Spannungsspitzen zu dämpfen

Answer

Den Strom zu begrenzen

Answer

Störungen zu unterdrücken

Answer

Den Wirkungsgrad zu steigern

Question 6

Welches ist das primäre Ziel der EMV-Konformität in Leistungselektronik-Systemen?

Accepted Answer

Störemissionen zu minimieren

Answer

Die Störempfindlichkeit zu erhöhen

Answer

Die Sicherheit zu gewährleisten

Answer

Den Wirkungsgrad zu optimieren

Question 7

Welche Norm ist für die EMV-Prüfung von Leistungselektronik-Geräten relevant?

Accepted Answer

EN 61000-6-2

Answer

IEC 60947

Answer

UL 94

Answer

ISO 9001

Question 8

Nennen Sie eine Herausforderung bei der Integration von Leistungselektronik in Systemen erneuerbarer Energien.

Accepted Answer

Hohe dynamische Lasten

Answer

Niedrige Spannungspegel

Answer

Geringe Masse und geringes Volumen

Answer

Lange Lebensdauer

Question 9

Welche der folgenden Anwendungen nutzt Leistungselektronik zur präzisen Regelung der Motordrehzahl?

Accepted Answer

Antriebstechnik

Answer

Beleuchtungssysteme

Answer

Stromversorgungen

Answer

Audioverstärker

Question 10

Welcher Bauelementtyp wird in Leistungselektronik-Schaltungen verwendet, um Gleichspannungen zu sperren?

Accepted Answer

Diode

Answer

Kondensator

Answer

Thyristor

Answer

Transistor

Question 11

Welches Schaltverfahren wird in Wechselrichtern eingesetzt, um eine sinusförmige Wechselspannung an ihrem Ausgang zu erzeugen?

Accepted Answer

Pulsbreitenmodulation (PWM)

Answer

Spannungsresonanzumrichter (VR)

Answer

Frequenzumrichter (FU)

Answer

Gleichrichter

Question 12

Welche Steuerungsstrategie wird in Motorantrieben zur Gewährleistung einer optimalen Drehzahlregelung mit hohem Drehmoment und geringer Verlustleistung eingesetzt?

Accepted Answer

FOC (Field Oriented Control)

Answer

Feldschwächung

Answer

PID-Regelung

Answer

Bang-Bang-Regelung

Question 13

Welcher der folgenden Bauelemente ist ein Leistungshalbleiter und wird zur Steuerung hoher Ströme und Spannungen eingesetzt?

Accepted Answer

Transistor

Answer

Widerstand

Answer

Kondensator

Answer

Spule

Question 14

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion eines Wechselrichters korrekt?

Accepted Answer

Wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um

Answer

Wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um

Answer

Erhöht die Spannung einer Wechselstromquelle

Answer

Reduziert die Spannung einer Wechselstromquelle

Question 15

Welche Topologie wird typischerweise in einem Drehstrom-Asynchronmotor verwendet, der ein rotierendes Magnetfeld erzeugt?

Accepted Answer

Käfigläufer

Answer

Schleifringläufer

Answer

Synchronmaschine

Answer

Gleichstrommotor

Question 16

Welche der folgenden Topologien wird in einem DC-DC-Abwärtswandler verwendet, der die Ausgangsspannung reduziert?

Accepted Answer

Buck-Wandler

Answer

Boost-Wandler

Answer

Cuk-Wandler

Answer

Sepic-Wandler

Question 17

Welche Faktoren haben einen maßgeblichen Einfluss auf die thermische Verlustleistung von Leistungstransistoren in Leistungselektroniksystemen?

Accepted Answer

Sperrschichttemperatur

Accepted Answer

Schaltfrequenz

Accepted Answer

Gehäusedesign

Answer

Gate-Spannung

Question 18

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktionsweise eines Gleichrichters?

Accepted Answer

Wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um

Answer

Wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um

Answer

Verstärkt die Spannung

Answer

Filtert Rauschen und Störungen

Question 19

Welche Schaltungstopologie wird in Wechselrichtern verwendet, um Wechselstrom zu erzeugen?

Accepted Answer

H-Brücke

Answer

Flip-Flop

Answer

Diodengleichrichter

Answer

Spannungsverdoppler

Question 20

Welcher Leistungswandlertyp wird zur Regelung der Motordrehzahl in Antriebssystemen eingesetzt?

Accepted Answer

Frequenzumrichter

Answer

Stromrichter

Answer

Spannungswandler

Answer

Gleichrichter

Question 21

Welche Aussage über Leistungswandler ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können sowohl Energie speichern als auch übertragen

Answer

Sie können nur Spannung umwandeln

Answer

Sie sind immer verlustfrei

Question 22

Welche Schaltungstopologie wird in Wechselrichtern verwendet, um Oberschwingungen zu reduzieren?

Accepted Answer

Multilevel-Wechselrichter

Answer

Vollbrückenwechselrichter

Answer

Halbbrückenwechselrichter

Answer

Einpulswechselrichter

Question 23

Welche Anwendung der Leistungselektronik spielt in der Elektromobilität eine wesentliche Rolle?

Accepted Answer

Ladegeräte für Elektrofahrzeuge

Answer

LED-Beleuchtung

Answer

Induktionsöfen

Answer

Schweißgeräte

Question 24

Welche Aussage zur Leistungselektronik trifft zu?

Accepted Answer

Leistungselektronik befasst sich mit der Steuerung und Umwandlung elektrischer Energie hoher Leistungen.

Answer

Leistungselektronik ist nur für Niederspannungsanwendungen geeignet.

Answer

Leistungselektronik dient ausschließlich der Erzeugung elektrischer Energie.

Question 25

Welche Leistungsschaltung dient zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung?

Accepted Answer

Gleichrichter

Answer

Frequenzumrichter

Answer

Wechselrichter

Answer

Cycloconverter

Question 26

In welchem Anwendungsbereich wird Leistungselektronik zur Steuerung der Drehzahl elektrischer Motoren eingesetzt?

Accepted Answer

Antriebstechnik

Answer

Beleuchtung

Answer

Energieerzeugung

Answer

Telekommunikation

Question 27

Welche Schaltungstopologie wird häufig für den Aufbau von Gleichrichtern verwendet?

Accepted Answer

Brückenschaltung

Answer

Sternschaltung

Answer

Dreieckschaltung

Question 28

Welches Modulationsprinzip wird typischerweise in Frequenzumrichtern eingesetzt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Amplitudenmodulation (AM)

Answer

Frequenzmodulation (FM)

Question 29

Welche Richtlinie ist bei der Kühlung von Leistungselektronik-Komponenten von größter Bedeutung?

Accepted Answer

Minimierung des Wärmewiderstands durch Verwendung geeigneter Kühlkörper

Answer

Erhöhung der Betriebstemperatur

Answer

Vermeidung von Zwangsluftkühlung

Answer

Verwendung isolierender Materialien

Question 30

Welche der folgenden Aussagen trifft nicht auf Leistungselektronik zu?

Accepted Answer

Leistungselektronik beschränkt sich ausschließlich auf Hochspannungsanwendungen.

Answer

Leistungselektronik ist ein Teilbereich der Elektrotechnik.

Answer

Leistungselektronik ermöglicht die Kontrolle und Konvertierung elektrischer Energie.

Question 31

Welche Schaltungstopologie verwendet einen Brückengleichrichter, um einphasige Wechselspannung gleichzurichten?

Accepted Answer

Graetz-Schaltung

Answer

Doppeltweggleichrichtung mit Kondensator

Answer

Einweggleichrichtung

Answer

Mittelpunktschaltung

Question 32

In welchem Bereich der Antriebstechnik wird Leistungselektronik eingesetzt?

Accepted Answer

Geschwindigkeitsregelung elektrischer Motoren

Answer

Datenübertragung

Answer

Speicherprogrammierbare Steuerung

Answer

Sensorauswertung

Question 33

Welche Komponente wird in einem Wechselrichter verwendet, um eine sinusförmige Ausgangsspannung zu erzeugen?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulator (PWM)

Answer

Tiefpassfilter

Answer

Spannungsregler

Answer

Phasenschieber

Question 34

Welche Maßnahme dient der thermischen Kühlung von Leistungselektronik?

Accepted Answer

Einsatz von Kühlkörpern

Answer

Vergrößerung der Leiterplattenfläche

Answer

Erhöhung der Versorgungsspannung

Answer

Reduzierung der Schaltfrequenz

Question 35

Welche Bauteile werden in Leistungselektronikschaltungen zur Steuerung von Strömen und Spannungen verwendet?

Accepted Answer

Leistungshalbleiter

Answer

Induktivitäten

Answer

Widerstände

Answer

Kondensatoren

Question 36

Welche der folgenden Leistungsschaltungen dient der Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung?

Accepted Answer

Wechselrichter

Answer

Gleichrichter

Answer

Thyristorschalter

Answer

Leistungssteller

Question 37

In welcher Anwendung ist die Leistungselektronik für die Umwandlung von Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind von entscheidender Bedeutung?

Accepted Answer

Erneuerbare Energien

Answer

Telekommunikation

Answer

Medizintechnik

Answer

Beleuchtung

Question 38

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die Effizienz von Leistungselektronikschaltungen?

Accepted Answer

Eingangsspannung

Answer

Einschaltdauer

Answer

Bauteileverluste

Answer

Schaltfrequenz

Question 39

Welche Überlegung ist ein wichtiges Konstruktionskriterium bei der Entwicklung von Leistungselektronikkomponenten, um eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten?

Accepted Answer

Wärmeableitung

Answer

Größe

Answer

Ästhetik

Answer

Gewicht

Question 40

Welches Steuerverfahren wird am häufigsten in Leistungselektronikkonvertern zur Regelung der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstroms eingesetzt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Zweistufenregelung

Answer

PID-Regelung

Answer

Proportionalregelung

Question 41

In welchem Bereich der Antriebstechnik kommt die Leistungselektronik zur Steuerung von elektrischen Maschinen zum Einsatz?

Accepted Answer

Elektrische Maschinen

Answer

Pneumatische Systeme

Answer

Mechanische Getriebe

Answer

Hydraulische Systeme

Question 42

Welche Aussage zur Leistungselektronik ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die effiziente Umwandlung, Steuerung und Regelung elektrischer Energie.

Answer

Sie wird nicht in erneuerbaren Energiesystemen eingesetzt.

Answer

Sie ist ausschließlich für Hochspannungsanwendungen geeignet.

Question 43

Nennen Sie eine große Herausforderung im Bereich der Leistungselektronik, die die Zuverlässigkeit und Effizienz von Systemen beeinträchtigen kann.

Accepted Answer

WärmeMANAGEMENT

Answer

Kostenoptimierung

Answer

Miniaturisierung

Answer

Zuverlässigkeit

Question 44

Welche Art von Leistungsschaltung wird in Wechselrichtern verwendet, um eine Wechselspannung zu erzeugen?

Accepted Answer

H-Brücke.

Answer

Schubumrichter.

Answer

Brückengleichrichter.

Answer

Chopper.

Question 45

Welche Anwendung der Leistungselektronik findet sich im Bereich der Energieversorgung?

Accepted Answer

Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV).

Answer

Robotertechnik.

Answer

Beleuchtungstechnik.

Answer

Automobilindustrie.

Question 46

Welche Art von Leistungswandler wird verwendet, um eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln?

Accepted Answer

Wechselrichter.

Answer

Buck-Wandler.

Answer

Boost-Wandler.

Answer

Gleichrichter.

Question 47

Welcher Vorteil ergibt sich aus dem Einsatz von IGBTs in der Leistungselektronik?

Accepted Answer

Hohe Schaltfrequenzen und geringe Verluste.

Answer

Hohe Sperrspannungen.

Answer

Günstige Herstellungskosten.

Answer

Lange Lebensdauer.

Question 48

Welche Anwendung von Leistungselektronik ist für erneuerbare Energien relevant?

Accepted Answer

Photovoltaik-Wechselrichter.

Answer

Induktionsöfen.

Answer

Ununterbrechbare Stromversorgungen.

Answer

Schweißgeräte.

Question 49

Welche der folgenden Aussagen zur Leistungselektronik ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die effiziente Umwandlung und Steuerung elektrischer Energie.

Answer

Sie ist nur in Hochleistungsanwendungen einsetzbar.

Answer

Sie verwendet ausschließlich analoge Schaltungen.

Question 50

Welches Problem wird durch den Einsatz von Snubber-Netzwerken in Leistungsschaltungen gelöst?

Accepted Answer

Reduzierung von Spannungsspitzen und Schaltverlusten.

Answer

Erhöhung der Schaltfrequenz.

Answer

Verbesserung der Zuverlässigkeit.

Question 51

Welcher Leistungshalbleiter wird in Stromrichtern als gesteuerter Gleichrichter verwendet, um die Stromrichtung zu steuern?

Accepted Answer

Thyristor

Answer

Diode

Answer

MOSFET

Answer

IGBT

Question 52

Welche Leistungsschaltung ermöglicht die stufenlose Drehzahlregelung von Asynchronmotoren durch die Veränderung der Frequenz des zugeführten Stroms?

Accepted Answer

Frequenzumrichter

Answer

Oberschwingungsfilter

Answer

Gleichrichter

Answer

Wechselrichter

Question 53

Welcher Leistungswandlertyp wird in Photovoltaikanlagen eingesetzt, um den von Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom für das Stromnetz umzuwandeln?

Accepted Answer

Wechselrichter

Answer

Transformator

Answer

Drossel

Answer

Gleichrichter

Question 54

Welche Technologie ermöglicht die Herstellung von kompakten und verlustarmen Leistungselektronikkomponenten durch die Verwendung von Halbleitern mit hoher Bandlücke?

Accepted Answer

Weitbandhalbleiter

Answer

Supraleiter

Answer

Schottky-Dioden

Answer

Halbleiterkeramik

Question 55

Welche Verluste spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Effizienz von elektrischen Systemen und beeinflussen die Wärmeentwicklung in der Leistungselektronik?

Accepted Answer

Schaltverluste

Answer

Baugröße

Answer

Kosten

Answer

Zuverlässigkeit

Question 56

Welche Schaltungstopologie wird in DC-DC-Wandlern verwendet, um aus einer niedrigen Gleichspannung eine höhere Gleichspannung zu erzeugen, indem der Strom in einer Induktivität gespeichert und anschließend abgegeben wird?

Accepted Answer

Boost-Wandler

Answer

Buck-Wandler

Answer

Flyback-Wandler

Answer

Sepic-Wandler

Question 57

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Leistungselektronik für die Energierückgewinnung, indem die beim Bremsen erzeugte Energie gespeichert und wiederverwendet wird?

Accepted Answer

Hybridfahrzeuge

Answer

Medizintechnik

Answer

LED-Beleuchtung

Answer

Industrieautomation

Question 58

Welcher Messwert ist bei der Bewertung der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Leistungshalbleitern entscheidend, da er die Lebensdauer des Bauteils beeinflusst?

Accepted Answer

Sperrschichttemperatur

Answer

Schaltzeit

Answer

Durchbruchspannung

Question 59

Welche der folgenden Eigenschaften ist für die Leistungselektronik in der Luft- und Raumfahrt besonders wichtig, da diese Anwendungen eine hohe Leistungsdichte bei geringem Gewicht erfordern?

Accepted Answer

Hohe Leistungsdichte

Answer

Niedrige Kosten

Answer

Lange Lebensdauer

Answer

Einfache Wartung

Question 60

Welche gesetzliche Norm regelt die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Leistungselektronikgeräten, um Störungen im elektromagnetischen Umfeld zu minimieren?

Accepted Answer

EN 61000-6-2

Answer

IEC 60335-1

Answer

ISO 9001

Answer

UL 508