Leistungselektronische Energieversorgung: Online-Quiz für Studierende der Elektrotechnik

Question 1

Welches Bauelement bildet das Herzstück einer leistungselektronischen Energieversorgung?

Accepted Answer

Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)

Answer

Schottky-Diode

Answer

PNP-Transistor

Answer

Schaltthyristor

Question 2

Welches Verfahren wird zur Stabilisierung des Gleichstrom-Zwischenkreises (DC-Link) in leistungselektronischen Energieversorgungen verwendet?

Accepted Answer

Proportional-Integral (PI)-Regelung

Answer

Momentenregelung

Answer

Geschwindigkeitsregelung

Answer

Nichtlineare Regelung

Question 3

Welche Schutzvorrichtung schützt leistungselektronische Bauteile vor Überströmen?

Accepted Answer

Leistungsschalter

Answer

Sicherung

Answer

Varistor

Answer

Überspannungsableiter

Question 4

Wie wird die Spannung in einer leistungselektronischen Energieversorgung geregelt?

Accepted Answer

Durch Veränderung der Pulsweite

Answer

Durch Anpassung der Induktivität der Ausgangsfilterspule

Answer

Durch Ansteuerung eines zusätzlichen Thyristors

Answer

Durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators

Question 5

Welche Vorteile bieten Wide-Bandgap-Halbleiter in der Leistungselektronik?

Accepted Answer

Niedrigere Schaltverluste und höhere Spannungsfestigkeit

Answer

Höhere Leitungsverluste

Answer

Verbesserte thermische Eigenschaften

Question 6

Welcher Leistungshalbleitertyp ist für Anwendungen mit hohen Spannungen optimal geeignet?

Accepted Answer

Thyristor

Answer

MOSFET

Answer

IGBT

Answer

Diode

Question 7

Welche Hauptquellen verursachen Leistungsverluste in einem Dreiphasen-Wechselrichter?

Accepted Answer

Schalt- und Leitungsverluste in Leistungshalbleitern

Answer

Kernverluste in Transformatoren

Answer

Reibungsverluste in mechanischen Komponenten

Answer

Luftreibungsverluste in Lüftern

Question 8

Welcher Faktor beeinflusst in erster Linie die Verlustleistung eines Leistungstransistors?

Accepted Answer

Durchlassstrom

Answer

Schaltfrequenz

Answer

Sperrspannungsfestigkeit

Answer

Gehäusetyp

Question 9

Welche Topologie findet bei Photovoltaik-Wechselrichtern häufige Anwendung?

Accepted Answer

Brückenschaltung

Answer

Flyback-Wandler

Answer

Aufwärtsschaltwandler

Answer

Abwärtsschaltwandler

Question 10

Welches Verfahren dient der Regelung der Ausgangsspannung in leistungselektronischen Energieversorgungssystemen?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Phasenanschnittsteuerung (TRIAC)

Answer

Thyristorsteuerung

Answer

Impedanzwandlung

Question 11

Welche Aussage über Leistungselektronik ist falsch?

Accepted Answer

Sie hat keinerlei Auswirkungen auf die Umwelt.

Answer

Sie ermöglicht die Umwandlung elektrischer Energie in eine andere Form.

Answer

Sie findet Verwendung in zahlreichen Industrie- und Verbraucheranwendungen.

Answer

Sie arbeitet mit hohen Spannungen und Strömen.

Question 12

Welche drei Hauptfaktoren müssen bei der Entwicklung eines leistungselektronischen Energieversorgungssystems für eine bestimmte Anwendung berücksichtigt werden?

Accepted Answer

Wirkungsgrad, Zuverlässigkeit, Kosten

Answer

Schaltfrequenz, Spannungsebenen

Answer

Größe, Gewicht, Geräuschpegel

Answer

Sicherheitsvorschriften

Question 13

Welche der folgenden Maßnahmen ist beim Umgang mit leistungselektronischen Systemen zu vermeiden?

Accepted Answer

Offene Verkabelung verwenden

Answer

Elektrische Isolierung verwenden

Answer

Schutzerdung verwenden

Question 14

Welches Schaltsymbol stellt eine Diode dar?

Accepted Answer

Pfeil mit Linie, der die Flussrichtung anzeigt

Answer

Kreis mit Kreuz

Answer

Dreieck mit Spitze nach unten

Answer

Rechteck mit zwei Linien

Question 15

Welche Aussage über MOSFETs ist korrekt?

Accepted Answer

Unipolare Halbleiterschalter, die vom Gate gesteuert werden

Answer

Gesteuert durch Strom

Answer

Hohe Durchlassspannung

Answer

Bipolare Halbleiterschalter

Question 16

Welcher Wandlertyp wird typischerweise in Photovoltaikanlagen zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom eingesetzt?

Accepted Answer

Wechselrichter

Answer

Gleichrichter

Answer

Induktor

Answer

Transformator

Question 17

Welche Methode wird zur Regelung der Schaltfrequenz in leistungselektronischen Systemen verwendet?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Phasenwinkelmodulation

Answer

Frequenzmodulation

Answer

Amplitudenmodulation

Question 18

Welche Topologie findet in unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USVs) Verwendung?

Accepted Answer

Doppelwandler

Answer

Buck-Wandler

Answer

Einzelwandler

Answer

Brückengleichrichter

Question 19

Nennen Sie einen wesentlichen Vorteil leistungselektronischer Systeme.

Accepted Answer

Hohe Effizienz durch reduzierte Verluste

Answer

Niedrige Kosten

Answer

Geringes Gewicht

Answer

Einfache Wartung

Question 20

Welche Aufgabe erfüllen Glättungskondensatoren in leistungselektronischen Systemen?

Accepted Answer

Reduzierung von Spannungsspitzen und Glättung des Ausgangssignals

Answer

Verstärkung von Strömen

Answer

Speicherung von Energie

Answer

Erhöhung der Schaltfrequenz

Question 21

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Schaltverluste eines IGBT?

Accepted Answer

E = 0,5 * U * I * t (Energie = 0,5 * Spannung * Strom * Schaltzeit)

Answer

E = 0,25 * U * I * t

Answer

E = U * I * t

Answer

E = 2 * U * I * t

Question 22

Welche Aufgabe hat eine Snubber-Schaltung im Zusammenhang mit einem IGBT?

Accepted Answer

Reduzierung transienter Überspannungen und Schwingungen

Answer

Verkürzung der Schaltzeit

Answer

Erhöhung der Durchlassstromstärke

Question 23

Welche der folgenden Aussagen zur Regelung eines Wechselrichters ist korrekt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM) ermöglicht sowohl Spannungs- als auch Stromregelung.

Answer

Die Regelung erfolgt immer im offenen Regelkreis.

Answer

Die Phasenwinkelverschiebung ist die einzige Möglichkeit zur Spannungsregelung.

Question 24

Welche der folgenden Topologien ermöglicht eine galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang?

Accepted Answer

Transformator

Answer

Vollbrückengleichrichter

Answer

Diodenbrücke

Answer

Spannungsverdoppler

Question 25

Welche der folgenden Aussagen zum EMV-Verhalten von Leistungselektronik trifft zu?

Accepted Answer

Leistungselektronische Schaltungen können sowohl EMV-Störungen verursachen als auch selbst empfindlich gegenüber Störungen sein.

Answer

Leistungselektronische Schaltungen sind immun gegen elektromagnetische Störungen.

Question 26

Welche Norm regelt die EMV-Verträglichkeit von Geräten?

Accepted Answer

EN 61000

Answer

IEEE 802.11

Answer

DIN VDE 0100

Answer

IEC 60364

Question 27

Welche Aussage über leistungselektronische Energieversorgungssysteme beschreibt ihre Hauptaufgabe am treffendsten?

Accepted Answer

Sie ermöglichen die Wandlung zwischen elektrischer Energie und anderen Energieformen.

Answer

Sie basieren ausschließlich auf Halbleiterbauelementen.

Answer

Sie eignen sich ausschließlich für die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom.

Question 28

Welches elektronische Bauteil ist ein wesentlicher Bestandteil eines Wechselrichters?

Accepted Answer

Leistungstransistoren

Answer

Widerstände

Answer

Kondensatoren

Answer

Schalter

Question 29

Welche Wechselrichtertopologie findet häufig Anwendung in Photovoltaikanlagen?

Accepted Answer

String-Wechselrichter

Answer

Matrix-Wechselrichter

Answer

Zentral-Wechselrichter

Answer

Resonanz-Wechselrichter

Question 30

Welche Funktion erfüllt ein Gleichspannungszwischenkreis (DC-Link) in einem leistungselektronischen Energieversorgungssystem?

Accepted Answer

Energiespeicherung und Spannungsanpassung

Answer

Lastausgleich

Answer

Störungsbegrenzung

Answer

Isolation zwischen Wechselstrom- und Gleichstromseite

Question 31

Welches leistungselektronische Bauteil kann zur Gleichrichtung von Wechselstrom verwendet werden?

Accepted Answer

Diode

Answer

Transistor

Answer

Triac

Answer

Thyristor

Question 32

Welche Aussage über die Effizienz von leistungselektronischen Energieversorgungssystemen ist korrekt?

Accepted Answer

Ihre Effizienz wird von der Schaltfrequenz und den verwendeten Komponenten beeinflusst.

Answer

Die Effizienz hängt ausschließlich von der Größe des Systems ab.

Answer

Die Effizienz liegt immer über 90 %.

Question 33

Welches Modulationsverfahren wird zur Steuerung eines Wechselrichters angewendet?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Frequenzmodulation (FM)

Answer

Amplitudenmodulation (AM)

Question 34

Welche Aussage zum Fortschritt in der Entwicklung leistungselektronischer Energieversorgungssysteme ist zutreffend?

Accepted Answer

Er ist eng verbunden mit Fortschritten in der Halbleitertechnologie.

Answer

Die Entwicklung ist abgeschlossen und es gibt keine weiteren Innovationen.

Answer

Der Fokus der Entwicklung liegt ausschließlich auf der Kostensenkung.

Question 35

Welches der folgenden Bauelemente ist ein leistungselektronisches Halbleiterbauelement?

Accepted Answer

Thyristor

Answer

Widerstand

Answer

Spule

Answer

Kondensator

Question 36

Welche Hauptfunktion hat ein Gleichrichter in einer leistungselektronischen Energieversorgungsanlage?

Accepted Answer

Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung

Answer

Stabilisierung der Ausgangsspannung

Answer

Begrenzung des Ausgangsstroms

Answer

Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung

Question 37

Welche Regelungsmethode wird häufig zur Spannungsregelung in leistungselektronischen Energieversorgungsanlagen eingesetzt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Phasenwinkelregelung

Answer

Frequenzregelung

Answer

Linearregelung

Question 38

Welches Kriterium ist bei der Auswahl leistungselektronischer Halbleiterbauelemente für eine Energieversorgungsanlage von besonderer Bedeutung?

Accepted Answer

Abschaltvermögen

Answer

Linearität

Answer

Rauschabstand

Answer

Bandbreite

Question 39

Welche Größe beschreibt die Effizienz einer leistungselektronischen Energieversorgungsanlage?

Accepted Answer

Wirkungsgrad

Answer

Transientenantwort

Answer

Leistungsfaktor

Answer

Harmonischer Verzerrungsgehalt

Question 40

Welche Technologie wird häufig zur Energieübertragung in leistungselektronischen Energieversorgungsanlagen eingesetzt?

Accepted Answer

Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ)

Answer

Induktive Energieübertragung

Answer

Gleichstrom-Übertragung

Answer

Wechselstrom-Übertragung

Question 41

Welches Merkmal ist ein Vorteil leistungselektronischer Energieversorgungsanlagen gegenüber herkömmlichen Energieversorgungen?

Accepted Answer

Höherer Wirkungsgrad

Answer

Geringere Kosten

Answer

Größere Abmessungen

Question 42

Welche Herausforderung ist mit der Integration leistungselektronischer Energieversorgungsanlagen in elektrische Netze verbunden?

Accepted Answer

Spannungsinstabilitäten

Answer

Überwachungsschwierigkeiten

Answer

Unterbrechungen

Answer

Überstrom

Question 43

Welche Schaltungstopologie eignet sich für die galvanische Trennung zwischen zwei Gleichspannungskreisen?

Accepted Answer

Vollständige Brückenschaltung

Answer

Halbbrücken-Schaltung

Answer

Einphasen-Brückenschaltung

Answer

Drehstrom-Brückenschaltung

Question 44

Welche Anforderung müssen leistungselektronische Energieversorgungssysteme bezüglich ihrer Auswirkungen auf das Stromnetz erfüllen?

Accepted Answer

Einhaltung von Grenzwerten für Oberschwingungen

Answer

Minimierung des THD-Werts

Answer

Hohe Wirkungsgrade

Answer

Stabile Ausgangsspannung

Question 45

Welche Aufgabe erfüllt ein Maximum Power Point Tracker (MPPT) in Photovoltaikanlagen?

Accepted Answer

Anpassung der Eingangsimpedanz an den Punkt maximaler Leistung

Answer

Umwandlung von Gleich- in Wechselspannung

Answer

Strombegrenzung am Ausgang

Answer

Spannungsregelung am Ausgang

Question 46

Welche Schaltungstechnik wird in Stromrichtern eingesetzt, um eine sinusförmige Ausgangsstromform zu erzeugen?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Impulsunterdrückung (PIM)

Answer

Amplitudenmodulation (AM)

Answer

Frequenzmodulation (FM)

Question 47

Welches Material dient in leistungselektronischen Geräten häufig als elektrischer Isolator?

Accepted Answer

Keramik

Answer

Glas

Answer

Kunststoff

Answer

Gummi

Question 48

Welche Aufgabe hat das Überspannungsableitersystem in leistungselektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Schutz vor Überspannungen und Spannungsspitzen

Answer

Überwachung des Ausgangsstroms

Answer

Stabilisierung der Ausgangsspannung

Answer

Synchronisierung mit dem Stromnetz

Question 49

Welches Kriterium spielt bei der Auswahl von Leistungselektronik-Bauteilen eine entscheidende Rolle?

Accepted Answer

Verlustleistung

Answer

Größe

Answer

Form

Answer

Farbe

Question 50

Welche der folgenden Funktionen übernimmt ein DC-DC-Wandler in einem leistungselektronischen Energieversorgungssystem?

Accepted Answer

Anpassung der Spannung zwischen zwei Spannungspegeln

Answer

Trennung verschiedener Systeme

Answer

Umsetzung der Frequenz

Question 51

Welche Maßnahme zur Verlustreduzierung kann in leistungselektronischen Schaltungen angewendet werden?

Accepted Answer

Verwendung von Halbleiterschaltern mit kurzen Schaltzeiten

Answer

Erhöhung der Schaltfrequenz

Answer

Vergrößerung der Sperrschichtkapazität

Question 52

Welches Bauelement dient zur Leistungssteuerung in Wechselstromsystemen?

Accepted Answer

IGBT

Answer

Diode

Answer

Transformator

Answer

Kondensator

Question 53

Was ist das übergeordnete Ziel der Regelung in leistungselektronischen Energieversorgungssystemen?

Accepted Answer

Sicherstellung einer stabilen Ausgangsleistung

Answer

Maximierung des Wirkungsgrades

Answer

Minimierung der Verluste

Question 54

Welche Methode wird für die Spannungsregelung in DC-DC-Wandlern eingesetzt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Linearregler

Answer

Pulsfrequenzmodulation (PFM)

Question 55

Was ist der wesentliche Vorteil von Flyback-Wandlern?

Accepted Answer

Isolation zwischen Ein- und Ausgang

Answer

Kompakte Bauform

Answer

Niedriger Spannungsausgang

Answer

Hoher Wirkungsgrad

Question 56

Welche Technologie ermöglicht die Energieübertragung über große Entfernungen?

Accepted Answer

Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ)

Answer

Gleichstromübertragung

Answer

Drahtlose Energieübertragung

Answer

Wechselstromübertragung

Question 57

Was ist der Hauptzweck der Blindleistungskompensation?

Accepted Answer

Verbesserung des Leistungsfaktors

Answer

Stromaufnahme Reduzierung

Answer

Harmonische Verringerung

Answer

Spannungserhöhung

Question 58

Welche Anwendung nutzt KEINE leistungselektronische Energieversorgung?

Accepted Answer

Zahnbürste

Answer

Elektroauto

Answer

Windkraftanlage

Answer

Solaranlage

Question 59

Welches Prinzip ist die Grundlage der Regelung in leistungselektronischen Systemen?

Accepted Answer

Rückkopplungsregelung

Answer

Offene Regelung

Answer

Direkte Steuerung

Answer

Vorwärtssteuerung

Question 60

Welchen Vorteil bietet ein Pulsweitenmodulator (PWM) in einem Leistungselektroniksystem?

Accepted Answer

Effiziente Steuerung der Leistungsausgabe

Answer

Reduzierter Stromverbrauch im System

Answer

Verbesserte Signalqualität des Ausgangssignals

Answer

Erhöhte Systemstabilität und -zuverlässigkeit

Question 61

Welche Methode wird üblicherweise zur Verbesserung des Leistungsfaktors in einem leistungselektronischen System eingesetzt?

Accepted Answer

Leistungsfaktorkorrektur (PFC)

Answer

Präzise Regelung des Ausgangsstroms

Answer

Sorgfältige Regelung der Eingangsspannung

Answer

Frequenzumwandlung des Eingangssignals

Question 62

Welcher Gleichrichtertyp wird typischerweise in leistungselektronischen Energieversorgungssystemen für erneuerbare Energien verwendet?

Accepted Answer

Dioden-Gleichrichter

Answer

Thyristor-Gleichrichter

Answer

Triac-Gleichrichter

Answer

MOSFET-Gleichrichter

Question 63

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Effizienz eines leistungselektronischen Systems erhöhen?

Accepted Answer

Einsatz von Schalttransistoren mit geringem Durchlasswiderstand

Answer

Optimierung der Kühlsysteme für die Komponenten

Answer

Reduzierung der Last des Systems

Answer

Steigerung der Schaltfrequenz der Leistungselektronik

Question 64

Welche Herausforderung stellt die Integration von Leistungselektronik in die Energieverteilung typischerweise dar?

Accepted Answer

Harmonische Verzerrung des Stromsignals

Answer

Geringe Last im Stromnetz

Answer

Niedrige Eingangsspannung des Systems

Answer

Übermäßige Hitzeentwicklung in den Komponenten