Leistungselektronische Schaltungen: Online-Quizzes für Studierende der Elektrotechnik

Question 1

Was ist eine zentrale Eigenschaft von Leistungselektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Sie ermöglichen die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom und umgekehrt.

Answer

Sie sind nur für Hochspannungsanwendungen geeignet.

Answer

Ihre Schaltverluste sind vernachlässigbar.

Answer

Ihre Entwicklung erfordert sehr umfangreiche Kenntnisse.

Question 2

Welcher Faktor beeinflusst den Wirkungsgrad einer leistungselektronischen Schaltung am stärksten?

Accepted Answer

Schaltfrequenz

Answer

Eingangsspannung

Answer

Belastung

Answer

Umgebungstemperatur

Question 3

Welche drei konkreten Anwendungen von leistungselektronischen Schaltungen finden sich in Industrie und Alltag?

Accepted Answer

Antriebstechnik von Elektromotoren

Accepted Answer

Wechselrichter für Solaranlagen

Accepted Answer

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV)

Question 4

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt die Funktion eines Gleichstromstellers in leistungselektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Regelt die Spannung von Gleichstrom

Answer

Konvertiert Gleichstrom in Wechselstrom

Answer

Konvertiert Wechselstrom in Gleichstrom

Answer

Begrenzt den Stromfluss in einer Schaltung

Question 5

Was ist einer der wesentlichen Vorteile von leistungselektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Hoher Wirkungsgrad

Answer

Niedrige Kosten

Answer

Leichte Wartung

Answer

Lange Lebensdauer

Question 6

Welche der folgenden Anwendungen findet keine Verwendung für leistungselektronische Schaltungen?

Accepted Answer

Mechanische Systeme

Answer

Motorantriebe

Answer

Stromversorgung

Answer

Beleuchtungssysteme

Question 7

Welche Topologie wird häufig in Dreiphasen-Wechselrichtern eingesetzt?

Accepted Answer

Vollbrückenschaltung

Answer

Brückenschaltung

Answer

Halbbrückenschaltung

Answer

Kaskade-Schaltung

Question 8

Wie wird das Ausgangssignal eines Wechselrichters typischerweise geglättet?

Accepted Answer

Mit einem Kondensator

Answer

Mit einer Induktivität

Answer

Mit einem Widerstand

Answer

Mit einer Diode

Question 9

Welcher Halbleiterschalter ist ein Unipolartransistor und zeichnet sich durch einen Stromfluss in einer Richtung aus?

Accepted Answer

MOSFET

Answer

IGBT

Answer

BJT

Answer

TRIAC

Question 10

Welche Aufgabe erfüllt die Freilaufdiode in einem Gleichspannungswandler, indem sie einen Strompfad bietet?

Accepted Answer

Während der Sperrzeit des Leistungsschalters

Answer

Während der Leitzeit des Leistungsschalters

Answer

Um Spannungsspitzen zu begrenzen

Answer

Um die Schaltverluste zu verringern

Question 11

Welche Pulsweitenmodulationsmethode erzeugt ein konstantes Ausgangsspannungsverhältnis bei einem Wechselrichter durch Vergleich mit einer Dreieckspannung?

Accepted Answer

Dreieckspannungs-Pulsweitenmodulation (TPWM)

Answer

Sinusförmige Pulsweitenmodulation (SPWM)

Answer

Zweistufen-Pulsweitenmodulation (TPWM)

Answer

Zustandsraum-Pulsweitenmodulation (SRPWM)

Question 12

Welche Wechselrichtertopologie weist eine geringe Ausgangsspannungsrippel auf, da mehrere Spannungspegel verwendet werden?

Accepted Answer

Dreilevel-Wechselrichter

Answer

Einphasiger Halbbrückenwechselrichter

Answer

Kaskadierter H-Brücken-Wechselrichter

Answer

Z-Source-Wechselrichter

Question 13

Welches Material findet aufgrund seiner überlegenen Eigenschaften häufig Verwendung als Substrat für Leistungsmodule?

Accepted Answer

Siliziumkarbid (SiC)

Answer

Galliumnitrid (GaN)

Answer

Aluminiumoxid (Al2O3)

Answer

Kupfer (Cu)

Question 14

Welche Schaltungstechnik reduziert Verluste in einem Gleichspannungswandler durch Ausnutzung von Resonanz?

Accepted Answer

Resonanzwandler

Answer

Buck-Boost-Wandler

Answer

Flyback-Wandler

Answer

Aufwärtswandler

Question 15

Welche Aussage zur Leistungsfaktorkorrektur (PFC) ist korrekt und zielt darauf ab, die Energieeffizienz zu verbessern?

Accepted Answer

PFC verbessert die Energieeffizienz.

Answer

PFC reduziert die Spannungsharmonischen.

Answer

PFC erhöht den Stromverbrauch.

Answer

PFC ist nur für induktive Lasten erforderlich.

Question 16

Welcher Parameter beschreibt die Fähigkeit eines Wechselrichters, Lastschwankungen schnell zu bewältigen?

Accepted Answer

Dynamische Reaktion

Answer

Lastregelung

Answer

Kurzschlussfestigkeit

Answer

Überspannungsfestigkeit

Question 17

Welche Aussage zur Leistungselektronik trifft am ehesten zu?

Accepted Answer

Sie ermöglicht eine effiziente Umwandlung und Steuerung elektrischer Energie.

Answer

Sie wird nur in sehr großen Anlagen eingesetzt.

Answer

Sie beruht ausschließlich auf mechanischen Komponenten.

Question 18

Welches Bauelement ist ein Halbleiterschalter, der in leistungselektronischen Schaltungen weit verbreitet ist?

Accepted Answer

Thyristor

Answer

Diode

Answer

Widerstand

Answer

Kondensator

Question 19

Welche der folgenden Schaltungen ist ein Gleichstromsteller?

Accepted Answer

B6-Schaltung

Answer

Wechselrichter

Answer

Drehstrombrücke

Answer

Transformator

Question 20

Welches Modulationsverfahren wird in Wechselrichtern typischerweise verwendet?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Phasenmodulation (PM)

Answer

Deltamodulation (DM)

Answer

Amplitudenmodulation (AM)

Question 21

Welches Kriterium ist bei der Auswahl von Leistungshalbleitern entscheidend?

Accepted Answer

Durchbruchspannung und Strombelastbarkeit

Answer

Farbe und Ästhetik

Answer

Größe und Gewicht

Answer

Preis und Verfügbarkeit

Question 22

Welche Aussage zur Kühlung von Leistungselektronik ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist unerlässlich, um Überhitzung und thermische Zerstörung zu vermeiden.

Answer

Sie kann bei geringer Verlustleistung vernachlässigt werden.

Answer

Sie ist nur für Hochleistungssysteme erforderlich.

Question 23

Welche Aussage zur Zukunft der Leistungselektronik ist wahrscheinlich zutreffend?

Accepted Answer

Sie wird durch Fortschritte in der Leistungshalbleitertechnologie weiter an Bedeutung gewinnen.

Answer

Sie wird durch alternative Technologien wie Magnetlager ersetzt.

Answer

Sie ist ein aussterbendes Feld mit begrenzten Zukunftsaussichten.

Question 24

Welcher zentrale Vorteil ergibt sich aus der Verwendung der Pulsweitenmodulation (PWM) in Leistungselektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Erhöhte Effizienz und geringere Verluste

Answer

Vereinfachte Schaltungsstruktur

Answer

Erhöhte Schaltfrequenz

Answer

Erhöhte Ausgangsspannung

Question 25

Welche Komponente ist für die Schutzschaltung einer Leistungselektronischen Schaltung unerlässlich?

Accepted Answer

Sicherung

Answer

Spule

Answer

Widerstand

Answer

Kondensator

Question 26

Welche der folgenden Anwendungen ist typisch für Leistungselektronische Schaltungen?

Accepted Answer

Motorantrieb

Answer

Audioverstärker

Answer

Mikrokontroller

Answer

Operationsverstärker

Question 27

Welche Funktion erfüllt eine Freilaufdiode in einer Gleichstromsteller-Schaltung?

Accepted Answer

Unterdrückt negative Spannungsspitzen am Lastwiderstand

Answer

Erhöht die Ausgangsspannung

Answer

Verhindert Überströme im Transistor

Question 28

Welche Art von Verlust entsteht während des Schaltvorgangs von Leistungstransistoren?

Accepted Answer

Schaltverluste

Answer

Ohmsche Verluste

Answer

Induktive Verluste

Question 29

Welche Technik wird zur Regelung der Ausgangsspannung eines Wechselrichters eingesetzt?

Accepted Answer

Duty-Cycle-Steuerung

Answer

Phasenwinkelverschiebung

Answer

Amplitudenmodulation

Answer

Frequenzmodulation

Question 30

Welches der folgenden Bauelemente ist ein ungesteuerter, unidirektionaler Gleichrichter?

Accepted Answer

Diode

Answer

Thyristor

Answer

IGBT

Question 31

Welche Aufgabe erfüllt die Freilaufdiode in einer Induktivität?

Accepted Answer

Abfangen der induktiven Spannungsspitzen beim Abschalten des Stroms

Answer

Isolieren der Induktivität

Answer

Verhindern von Kurzschlüssen

Answer

Begrenzen des Stromflusses

Question 32

Welcher der folgenden Wechselrichtertypen moduliert die Pulsdauer?

Accepted Answer

PWM-Wechselrichter

Answer

Spannungssource-Wechselrichter

Answer

Sinusförmiger Wechselrichter

Answer

Stromquelle-Wechselrichter

Question 33

Welches Material wird häufig für die Herstellung von Leistungshalbleitern verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Eisen

Question 34

Welche Funktion erfüllt die Kommutierung in einer leistungselektronischen Schaltung?

Accepted Answer

Umschalten der Stromrichtung durch gezieltes Ein- und Ausschalten der Leistungshalbleiter

Answer

Spannungsbegrenzung

Answer

Isolation der Bauteile

Answer

Stromregelung

Question 35

Welches Verfahren wird zur Herstellung von Leistungshalbleitern eingesetzt?

Accepted Answer

Epitaxie

Answer

Schleifen

Answer

Stanzen

Answer

Schweißen

Question 36

Welche Größe ist eine wichtige Kenngröße für Leistungshalbleiter?

Accepted Answer

Durchbruchspannung

Answer

Induktivität

Answer

Widerstand

Answer

Kapazität

Question 37

Welche Aussage zur Wirkungsweise eines Gleichrichters ist korrekt?

Accepted Answer

Er konvertiert Wechselstrom in Gleichstrom.

Answer

Er speichert elektrische Ladung.

Answer

Er konvertiert Gleichstrom in Wechselstrom.

Answer

Er ist ein aktives Bauelement.

Question 38

Welches Halbleiterbauelement wird primär in Gleichrichterbrücken eingesetzt?

Accepted Answer

Diode

Answer

Thyristor

Answer

Bipolartransistor

Answer

Feldeffekttransistor

Question 39

Wie hoch ist die theoretische Gleichspannung am Ausgang eines einphasigen Vollweggleichrichters bei einem sinusförmigen Eingangssignal mit einer Amplitude von 10 V?

Accepted Answer

Rund 14,1 V

Answer

20 V

Answer

10 V

Question 40

Welche primäre Funktion erfüllt eine Drossel in einem Wechselrichter?

Accepted Answer

Glättung des Ausgangsstroms

Answer

Synchronisation

Answer

Strombegrenzung

Answer

Spannungsregelung

Question 41

Welche Pulsweitenmodulationsmethode wird für moderne Hochfrequenz-Wechselrichter bevorzugt?

Accepted Answer

Sinusförmige Pulsweitenmodulation

Answer

Amplitudenmodulation

Answer

Trapezförmige Pulsweitenmodulation

Answer

Dreieckförmige Pulsweitenmodulation

Question 42

Welcher wesentliche Vorteil zeichnet Siliziumkarbid (SiC) im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Halbleitern in der Leistungselektronik aus?

Accepted Answer

Höhere Schaltgeschwindigkeiten und verbesserte Effizienz

Answer

Bessere Wärmebeständigkeit

Answer

Geringere Kosten

Question 43

In welchem Anwendungsbereich findet Leistungselektronik Anwendung zur Steuerung von Elektromotoren?

Accepted Answer

Elektrofahrzeuge

Answer

Beleuchtung

Answer

Audioverstärker

Answer

Photovoltaikanlagen

Question 44

Was ist das primäre Ziel der Leistungsfaktorkorrektur (PFC) in Leistungselektronikschaltungen?

Accepted Answer

Reduzierung von harmonischen Strömen und Verbesserung des Leistungsfaktors

Answer

Spannungsregelung

Answer

Strombegrenzung

Question 45

Welche Herausforderung stellt sich im Zusammenhang mit der Integration von erneuerbaren Energien in das Stromnetz?

Accepted Answer

Fluktuierende und intermittierende Energieerzeugung

Answer

Geringe Effizienz

Answer

Technische Komplexität

Question 46

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion eines Gleichstromstellers zutreffend?

Accepted Answer

Er wandelt eine Gleichspannung in eine andere Gleichspannung um, indem er den Stromfluss reguliert.

Answer

Er verstärkt elektrische Signale.

Answer

Er regelt Spannungen oder Ströme.

Answer

Er wandelt eine Wechselspannung in eine Gleichspannung um.

Question 47

Welcher der folgenden Bauelemente wird typischerweise in Wechselrichtern eingesetzt?

Accepted Answer

Thyristoren

Answer

Kondensatoren

Answer

Widerstände

Answer

Spulen

Question 48

Welche der folgenden Modulationsarten ist in Wechselrichtern weit verbreitet?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Amplitudenmodulation

Answer

Phasenmodulation

Answer

Frequenzmodulation

Question 49

Welcher der folgenden Begriffe charakterisiert eine Eigenschaft von leistungselektronischen Bauelementen?

Accepted Answer

Durchbruchspannung

Answer

Resonanzfrequenz

Answer

Induktivität

Answer

Impedanz

Question 50

Welche der folgenden Herausforderungen ist mit der Anwendung von leistungselektronischen Schaltungen verbunden?

Accepted Answer

Elektromagnetische Störungen

Answer

Geringe Effizienz

Answer

Hohe Kosten

Answer

Schwierige Wartung

Question 51

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am treffendsten die Aufgabe eines Gleichstromstellers?

Accepted Answer

Er wandelt eine Gleichspannung in eine andere Gleichspannung um, indem er den Stromfluss steuert.

Answer

Er wandelt eine Wechselspannung in eine Gleichspannung um.

Question 52

Welcher der folgenden Leistungshalbleiter eignet sich am besten für den Einsatz in einem Wechselrichter?

Accepted Answer

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

Answer

Diode

Answer

BJT (Bipolar Junction Transistor)

Answer

MOSFET

Question 53

Durch welche Methode wird üblicherweise die Ausgangsspannung eines Wechselrichters geregelt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Phasenverschiebung

Answer

Spannungsregelung

Answer

Frequenzmodulation

Question 54

Welche Komponente ist in einem Wechselrichter für die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom verantwortlich?

Accepted Answer

Leistungshalbleiter

Answer

Spule

Answer

Transformator

Answer

Kondensator

Question 55

Was ist der wesentliche Vorteil eines Sinus-PWM-Wechselrichters im Vergleich zu einem Rechteck-PWM-Wechselrichter?

Accepted Answer

Geringere harmonische Verzerrungen in der Ausgangsspannung

Answer

Kompaktere Bauweise

Answer

Höhere Effizienz

Question 56

Ein Gleichstromsteller mit einem Chopper-Schaltkreis verwendet welche Art von Leistungshalbleiter?

Accepted Answer

IGBT oder MOSFET

Answer

Thyristor

Answer

Triac

Answer

Diode

Question 57

Was ist der Hauptgrund für den Einsatz von Filtern in leistungselektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Um die harmonischen Verzerrungen in der Ausgangsspannung zu reduzieren

Answer

Um die Effizienz der Schaltung zu erhöhen

Answer

Um die Spannung zu stabilisieren

Question 58

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Leistung eines Gleichstromstellers?

Accepted Answer

P = U * I

Answer

P = U^2 / R

Answer

P = I^2 * R

Answer

P = 2 * π * f * L * I^2

Question 59

Welche der folgenden Schaltkreise ist ein Grundbaustein der Leistungselektronik?

Accepted Answer

Thyristor

Answer

Transistor

Answer

Operationsverstärker

Answer

Kondensator

Question 60

Welches der folgenden Schaltzeichen repräsentiert eine Diode?

Accepted Answer

Dreieck mit Querstrich

Answer

Kreis mit Pluszeichen

Answer

Dreieck mit Spitze nach unten

Answer

Rechteck mit zwei Anschlüssen

Question 61

Welche Funktion übernimmt ein Gleichstromsteller?

Accepted Answer

Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom

Answer

Speichern elektrischer Energie

Answer

Verstärken von elektrischen Signalen

Answer

Erzeugen von Wechselstrom

Question 62

Welche Komponente wird in Wechselrichtern verwendet, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln?

Accepted Answer

Leistungstransistor

Answer

Diode

Answer

Kondensator

Answer

Spule

Question 63

Welches der folgenden Kriterien ist bei der Auswahl von Leistungshalbleitern entscheidend?

Accepted Answer

Durchbruchspannung

Answer

Gate-Kapazität

Answer

Gehäusegröße

Answer

Schaltzeit

Question 64

Welche Topologie wird häufig in Gleichstromstellern verwendet?

Accepted Answer

Brückenschaltung

Answer

Sperrwandler-Topologie

Answer

Flyback-Topologie

Answer

Resonanzwandler-Topologie