Leistungselektronik Quizfragen für Mechatronik-Studierende

Question 1

Welches Halbleitermaterial wird in der Leistungselektronik am häufigsten verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Germanium

Answer

Indiumphosphid

Answer

Galliumnitrid

Question 2

Welche Schaltungstopologie findet häufig in Wechselrichtern Anwendung?

Accepted Answer

Brückenschaltung

Answer

Stromrichter

Answer

Aufwärtstransformator

Answer

Abwärtstransformator

Question 3

Welchen Hauptvorteil bietet die Pulsweitenmodulation (PWM) in der Leistungselektronik?

Accepted Answer

Gesteigerte Effizienz

Answer

Reduzierte Verluste

Answer

Verbesserte Spannungsregelung

Answer

Erhöhte Zuverlässigkeit

Question 4

Welche Größe dient in der Leistungselektronik als Einheit der elektrischen Leistung?

Accepted Answer

Watt

Answer

Ampere

Answer

Volt

Answer

Joule

Question 5

Welchem Zweck dient eine Freilaufdiode in einer Leistungselektronischen Schaltung?

Accepted Answer

Unterdrückung induktiver Spannungsspitzen

Answer

Unterdrückung kapazitiver Spannungsspitzen

Answer

Sperrung des Stromflusses in eine Richtung

Answer

Erhöhung der Spannung über einem Lastwiderstand

Question 6

Was ist die Aufgabe eines Kühlkörpers in einer Leistungselektronischen Schaltung?

Accepted Answer

Abfuhr von Wärme von Leistungselektronischen Komponenten

Answer

Erhöhung der Spannung an Leistungselektronischen Komponenten

Answer

Unterbrechung des Stromflusses durch Leistungselektronische Komponenten

Answer

Erhöhung der Kapazität von Leistungselektronischen Komponenten

Question 7

How do thermal effects typically affect power semiconductors?

Accepted Answer

Impair performance and shorten lifespan

Answer

Enhance performance and extend lifespan

Answer

Have no effect on performance or lifespan

Question 8

Welche Aufgabe hat ein Gate-Treiber in einer Leistungselektronik-Schaltung?

Accepted Answer

Er verstärkt das Gate-Signal, um Leistungshalbleiter anzusteuern.

Answer

Er regelt den Stromfluss durch den Leistungshalbleiter.

Answer

Er schützt den Leistungshalbleiter vor Überstrom.

Answer

Er erzeugt die Ansteuerspannung für den Leistungshalbleiter.

Question 9

Welcher Halbleitertyp eignet sich besonders für hohe Spannungen und Ströme in der Leistungselektronik?

Accepted Answer

Thyristor

Answer

MOSFET

Answer

IGBT

Answer

Bipolartransistor

Question 10

Welches Antriebskonzept bietet eine hohe Genauigkeit und Dynamik?

Accepted Answer

Servomotorantrieb

Answer

Gleichstromantrieb

Answer

Wechselstromantrieb

Answer

Schrittmotorantrieb

Question 11

Welcher Zweck wird mit einem Netzfilter in einer Leistungselektronikanwendung verfolgt?

Accepted Answer

Alle genannten Zwecke

Answer

Verbesserung des Leistungsfaktors

Answer

Begrenzung von Oberschwingungen

Answer

Reduzierung von Störungen

Question 12

Welche Anwendung nutzt Leistungshalbleiter zur Steuerung von elektrischen Antrieben?

Accepted Answer

Elektrische Antriebe

Answer

Beleuchtungssysteme

Answer

Stromversorgungen

Answer

Audioverstärker

Question 13

Welche Ansteuerungsmethode für Leistungstransistoren ermöglicht die schnellsten Schaltvorgänge?

Accepted Answer

Gate-Ansteuerung

Answer

Emitter-Ansteuerung

Answer

Kollektor-Ansteuerung

Question 14

Welcher Leistungshalbleitertyp ermöglicht einen Stromfluss in beide Richtungen und zeichnet sich durch eine niedrige Durchlassspannung aus?

Accepted Answer

Diode

Answer

IGBT

Answer

Transistor

Answer

Thyristor

Question 15

Welche der folgenden Schaltungen wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um?

Accepted Answer

Gleichrichter

Answer

Umrichter

Answer

Brückenschaltung

Answer

Wechselrichter

Question 16

Welche Pulsweitenmodulationstechnik ermöglicht eine sinusförmige Ausgangsspannung?

Accepted Answer

Sinus-Pulsweitenmodulation

Answer

Delta-Pulsweitenmodulation

Answer

Zähler-Pulsweitenmodulation

Answer

Zufall-Pulsweitenmodulation

Question 17

Welches der folgenden Geräte regelt die Drehzahl eines Gleichstrommotors?

Accepted Answer

Chopper

Answer

Umrichter

Answer

Inverter

Answer

Transformator

Question 18

Welche Aussage über IGBTs ist korrekt?

Accepted Answer

Es handelt sich um bipolare Transistoren mit isoliertem Gate, die eine hohe Schaltgeschwindigkeit und niedrige Verluste aufweisen.

Answer

Sie sind empfindlich gegenüber Spannungsspitzen und benötigen daher einen Snubber.

Answer

Es handelt sich um unipolare Transistoren, die nur in eine Richtung schalten.

Answer

Es sind Hochleistungstransistoren mit einem hohen Spannungsabfall.

Question 19

Welche der folgenden Komponenten wird in Leistungselektronikschaltungen zur Reduzierung von Spannungsspitzen und Stromstößen eingesetzt?

Accepted Answer

Snubber

Answer

Transformator

Answer

Gleichrichter

Answer

Filter

Question 20

Welcher Vorteil ergibt sich durch die Verwendung von SiC-Halbleitern in Leistungselektronik?

Accepted Answer

Geringere Schaltverluste und höhere mögliche Schaltfrequenzen

Answer

Geringere Anschaffungskosten

Answer

Höhere Spannungsfestigkeit

Answer

Bessere Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen

Question 21

Welcher Halbleitertyp wird in Leistungselektronik-Bauelementen vorrangig eingesetzt?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Germanium

Answer

Indiumphosphid

Answer

Galliumarsenid

Question 22

Welche Aussage über Leistungstransistoren trifft zu?

Accepted Answer

Sie können hohe Ströme und Spannungen schalten.

Answer

Sie haben eine niedrige Schaltfrequenz.

Answer

Sie benötigen keine Kühlkörper.

Answer

Sie sind nicht in der Lage, induktive Lasten zu schalten.

Question 23

Welche Schaltung wird in Wechselrichtern zur Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung verwendet?

Accepted Answer

Brückenschaltung

Answer

Einphasige Halbschwingungsschaltung

Answer

Stufenschaltung

Answer

Spannungsverdopplerschaltung

Question 24

Welche Faktoren beeinflussen die Schaltverluste von Leistungshalbleitern?

Accepted Answer

Sperrverzögerungszeit, Schaltgeschwindigkeit und Sperrschichtkapazität

Answer

Sperrschichtkapazität

Answer

Schaltgeschwindigkeit

Answer

Sperrverzögerungszeit

Question 25

Welche Antriebstechnik verwendet eine variable Spannungsquelle zur Drehzahlregelung eines Motors?

Accepted Answer

Gleichstromantrieb

Answer

Schrittmotorantrieb

Answer

Synchronmotorantrieb

Answer

Wechselstromantrieb

Question 26

Welche Aussage zur Kühlung von Leistungselektronik-Komponenten ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Luftkühlung ist immer die effektivste Kühlmethode.

Answer

Die Kühlkörpergröße beeinflusst die Kühlleistung.

Answer

Flüssigkeitskühlung kann eine bessere Wärmeableitung bieten.

Answer

Passive Kühlung erfordert keine externen Komponenten.

Question 27

Welche Aussage über Leistungshalbleiter ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie ermöglichen das Schalten von elektrischen Strömen und Spannungen mit hoher Leistung.

Answer

Sie sind ausschließlich für Gleichstromanwendungen geeignet.

Answer

Ihre Schaltzeiten sind vergleichsweise sehr langsam.

Question 28

Welche Funktion erfüllt ein Snubber-Kondensator in einer Leistungselektronischen Schaltung?

Accepted Answer

Er dient dazu, Spannungsspitzen beim Schalten zu reduzieren.

Answer

Erhöhung der Schaltfrequenz im Betrieb

Answer

Verbesserung der Strombegrenzungseigenschaften

Question 29

Welche Faktoren beeinflussen die Festlegung der Schaltfrequenz in einer Leistungselektronischen Schaltung?

Accepted Answer

Ein Kompromiss zwischen Schaltverlusten und elektromagnetischen Störungen

Answer

Ausschließlich die Eingangsleistung

Answer

Ausschließlich die Ausgangsspannung

Question 30

Welche Aussage über Leistungshalbleitermodule ist nicht zutreffend?

Accepted Answer

Sie enthalten immer nur einen einzigen Leistungshalbleiter.

Answer

Sie bieten eine verbesserte Wärmeableitung.

Answer

Sie sind für eine höhere Strombelastbarkeit ausgelegt.

Question 31

Welche Topologie findet im Buck-Wandler Anwendung?

Accepted Answer

Abwärts-Pulsweitenmodulation

Answer

Aufwärts-Pulsweitenmodulation

Answer

Sperrwandlung

Question 32

Welche Faktoren beeinflussen die Effizienz eines Leistungselektronischen Systems?

Accepted Answer

Schaltverluste, Leitungsverluste und magnetische Verluste

Answer

Ausschließlich die Leitungsverluste

Answer

Ausschließlich die Schaltverluste

Question 33

Welche Aussage über IGBTs ist korrekt?

Accepted Answer

Es handelt sich um bipolare Transistoren mit isoliertem Gate.

Answer

Sie sind nur für Hochspannungsanwendungen geeignet.

Answer

Es sind unipolare Transistoren mit Gate-Source-Steuerung.

Question 34

Welches Schutzgerät wird verwendet, um Leistungstransistoren vor Überstrom zu schützen?

Accepted Answer

Schmelzsicherung

Answer

Freilaufdiode

Answer

Varistor

Answer

Überspannungsableiter

Question 35

Mit welcher Schaltungstopologie kann die Drehzahl und das Drehmoment eines Drehstrommotors gesteuert werden?

Accepted Answer

Frequenzumrichter

Answer

Wechselrichter

Answer

Gleichstromsteller

Answer

Gleichrichter

Question 36

Welche Aussage über IGBTs ist korrekt?

Accepted Answer

Sie vereinen die Vorteile von Bipolartransistoren und MOSFETs.

Answer

Sie besitzen eine hohe Gatesteuerschwelle.

Answer

Sie sind ausschließlich für hohe Spannungen geeignet.

Question 37

Welches Pulsweitenmodulationsverfahren erzeugt eine annähernd sinusförmige Ausgangsspannung?

Accepted Answer

Sinus-PWM

Answer

Hysterese-PWM

Answer

Trapez-PWM

Answer

Raumzeiger-PWM

Question 38

Welcher Leistungs-Halbleitertyp wird bevorzugt als Freilaufdiode eingesetzt?

Accepted Answer

Schottky-Diode

Answer

Varaktor-Diode

Answer

Zener-Diode

Answer

PIN-Diode

Question 39

Welche Aussage über den Wirkungsgrad von Frequenzumrichtern ist korrekt?

Accepted Answer

Er wird von Schaltfrequenz und eingesetzten Leistungshalbleitern beeinflusst.

Answer

Er ist ausschließlich bei sinusförmigen Ausgangsspannungen hoch.

Answer

Er übersteigt stets 95 %.

Question 40

Welcher Halbleitertyp wird als Leistungs-MOSFET bezeichnet?

Accepted Answer

IGBT

Answer

Zenerdiode

Answer

Diode

Answer

Schottky-Diode

Question 41

Welche Schaltung dient der Gleichrichtung von Wechselstrom?

Accepted Answer

Brückengleichrichter

Answer

Spannungsverdoppler

Answer

Buck-Konverter

Question 42

Inwiefern unterscheiden sich IGBTs und BJTs im Ein- und Ausschaltverhalten?

Accepted Answer

IGBTs schalten schneller als BJTs

Answer

IGBTs haben eine niedrigere Stromverstärkung als BJTs

Answer

IGBTs schalten langsamer als BJTs

Answer

IGBTs sind teurer als BJTs

Question 43

Welcher Konvertertyp wird verwendet, um die Spannung in einem Gleichstromkreis zu senken?

Accepted Answer

Buck-Konverter

Answer

Boost-Konverter

Answer

Cuk-Konverter

Answer

Buck-Boost-Konverter

Question 44

Nennen Sie den Hauptvorteil von Leistungselektronischen Schaltungen gegenüber elektromechanischen Schaltungen in Antriebssystemen.

Accepted Answer

Höhere Effizienz und geringere Abmessungen

Answer

Geringere Kosten und höhere Zuverlässigkeit

Answer

Größerer Drehzahlbereich und höheres Drehmoment

Answer

Einfachere Konstruktion und Wartung

Question 45

Welches Material wird häufig als Kühlkörper für Leistungselektronische Bauteile verwendet?

Accepted Answer

Aluminium

Answer

Stahl

Answer

Kunststoff

Answer

Kupfer

Question 46

Welche Funktion erfüllt eine Freilaufdiode in einer Leistungselektronischen Schaltung?

Accepted Answer

Sie verhindert Spannungsspitzen beim Abschalten induktiver Lasten.

Answer

Sie stabilisiert die Ausgangsspannung.

Answer

Sie sperrt den Stromfluss in eine Richtung.

Question 47

Welcher der folgenden Halbleiter ist ein unipolarer Leistungshalbleiter und wird in modernen Schaltnetzteilen häufig verwendet?

Accepted Answer

MOSFET

Answer

Thyristor

Answer

GTO

Answer

IGBT

Question 48

Welche der folgenden Wechselrichtertopologien erzeugt eine sinusförmige Ausgangsspannung und wird in unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USVs) eingesetzt?

Accepted Answer

PWM-Spannungswechselrichter

Answer

AC/DC-Wandler

Answer

Brückengleichrichter

Answer

Spannungsverdoppler

Question 49

Welche der folgenden Anwendungen nutzt Leistungselektronik, um elektrischen Strom aus umweltfreundlichen Quellen zu erzeugen?

Accepted Answer

Photovoltaikanlagen

Answer

Schweißgeräte

Answer

Batterieladegeräte

Answer

Traktionsantriebe

Question 50

Welcher der folgenden Leistungshalbleiter kombiniert die Vorteile hoher Spannungsfestigkeit und schneller Schaltgeschwindigkeit und ist daher in modernen Leistungselektronikschaltungen weit verbreitet?

Accepted Answer

IGBT

Answer

Diode

Answer

Thyristor

Answer

MOSFET

Question 51

Welche der folgenden Topologien von Gleichstrom-Zwischenkreisen wird verwendet, um die Spannung zwischen zwei Gleichspannungsquellen zu regeln, beispielsweise in elektrischen Antriebssystemen?

Accepted Answer

Chopper

Answer

Spannungsregler

Answer

Transformator

Question 52

Welche der folgenden Messmethoden wird verwendet, um die Sperrschichtkapazität eines Leistungshalbleiters zu ermitteln und ist für die Charakterisierung von Leistungshalbleitern unerlässlich?

Accepted Answer

C-V-Messung

Answer

Gate-Ladungsmessung

Answer

Pulsstrommessung

Answer

I-V-Messung

Question 53

Welche Eigenschaft zeichnet Leistungshalbleiter aus?

Accepted Answer

Sie können hohe Spannungen und Ströme schalten.

Answer

Sie werden nur in kleinen elektronischen Geräten eingesetzt.

Answer

Sie arbeiten nur mit Gleichstrom.

Answer

Sie sind immer aus Silizium hergestellt.

Question 54

Welcher Leistungshalbleitertyp eignet sich besonders gut für Anwendungen mit hohen Schaltfrequenzen?

Accepted Answer

Galliumnitrid-Transistor (GaN-FET)

Answer

Thyristor

Answer

Bipolarer Leistungstransistor (BJT)

Answer

Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)

Question 55

Welche Schaltung wird eingesetzt, um Wechselspannung in Gleichspannung umzuwandeln?

Accepted Answer

Diodenbrücke

Answer

Schmitt-Trigger

Answer

H-Brücke

Answer

Thyristorschaltung

Question 56

Welcher Motortyp findet am häufigsten Verwendung in Elektrofahrzeugen?

Accepted Answer

Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM)

Answer

Asynchronmotor

Answer

Gleichstrommotor (DC-Motor)

Question 57

Welche Rolle spielt Leistungselektronik in erneuerbaren Energiesystemen?

Accepted Answer

Sie wandelt und stellt erneuerbare Energien zur Verfügung.

Answer

Sie ist nur in großen Kraftwerken erforderlich.

Answer

Sie ist nur für die Speicherung von Energie wichtig.

Question 58

Welcher der folgenden Leistungshalbleiter eignet sich am besten für Hochfrequenzanwendungen?

Accepted Answer

IGBT

Answer

Thyristor

Answer

Triac

Answer

GTO

Question 59

Ein Gleichstromsteller wird verwendet, um:

Accepted Answer

Die Ausgangsspannung eines Gleichstromkreises zu steuern.

Answer

Die Phase eines Wechselstromkreises zu steuern.

Answer

Die Frequenz eines Wechselstromkreises zu steuern.

Question 60

Was ist der Zweck eines Snubber-Kreises in einer Leistungselektronikschaltung?

Accepted Answer

Zum Schutz von Leistungshalbleitern vor Spannungsspitzen und -transienten

Answer

Zur Erhöhung der Schaltfrequenz

Answer

Zur Verbesserung des Leistungsfaktors