Bài Tập, Đề Thi Trắc Nghiệm Online – Môn Điện Tử Công Suất – Đề 05

Câu 1: Trong mạch chuyển mạch nguồn xung (Switched-Mode Power Supply - SMPS), MOSFET công suất thường được ưu tiên hơn BJT trong các ứng dụng tần số cao. Giải thích nào sau đây phù hợp nhất cho ưu điểm này của MOSFET?

• A. MOSFET có điện áp bão hòa VCE(sat) thấp hơn BJT, giảm tổn thất dẫn điện.
• B. MOSFET là thiết bị điều khiển bằng điện áp, có trở kháng đầu vào cao và tốc độ chuyển mạch nhanh hơn BJT.
• C. MOSFET có hệ số khuếch đại dòng điện lớn hơn BJT, giảm yêu cầu về dòng điều khiển.
• D. MOSFET có khả năng chịu dòng điện đỉnh cao tốt hơn BJT trong thời gian ngắn.

Câu 2: Một mạch chỉnh lưu cầu ba pha được sử dụng để chuyển đổi nguồn AC ba pha thành nguồn DC. Nếu điện áp dây-dây hiệu dụng của nguồn AC là 400V, điện áp DC đầu ra lý tưởng (không xét đến sụt áp trên diode) gần đúng là bao nhiêu?

• A. Khoảng 400V
• B. Khoảng 400√2 V
• C. Khoảng 400√3 V
• D. Khoảng (400/√3) V

Câu 3: Trong mạch nghịch lưu cầu (inverter) toàn phần một pha, kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) thường được sử dụng để điều khiển dạng sóng điện áp đầu ra. Mục tiêu chính của việc sử dụng PWM trong mạch nghịch lưu là gì?

• A. Giảm tổn thất chuyển mạch trên các van bán dẫn.
• B. Tăng điện áp đầu ra tối đa của mạch nghịch lưu.
• C. Đơn giản hóa mạch điều khiển và giảm số lượng linh kiện.
• D. Điều khiển và cải thiện chất lượng dạng sóng điện áp đầu ra, giảm hài bậc cao.

Câu 4: Xét một bộ biến đổi DC-DC Buck (giảm áp). Khi chu kỳ làm việc (duty cycle) D tăng lên, điều gì sẽ xảy ra với điện áp đầu ra DC (giả sử điện áp đầu vào và tần số chuyển mạch không đổi, mạch hoạt động ở chế độ liên tục)?

• A. Điện áp đầu ra DC sẽ tăng lên.
• B. Điện áp đầu ra DC sẽ giảm xuống.
• C. Điện áp đầu ra DC không thay đổi.
• D. Điện áp đầu ra DC sẽ dao động mạnh hơn.

Câu 5: IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) kết hợp ưu điểm của MOSFET và BJT. Ưu điểm chính của IGBT so với MOSFET công suất trong các ứng dụng công suất lớn và điện áp cao là gì?

• A. IGBT có tốc độ chuyển mạch nhanh hơn MOSFET.
• B. IGBT có điện trở dẫn RDS(on) thấp hơn MOSFET.
• C. IGBT có khả năng chịu điện áp đánh thủng cao hơn và dòng điện lớn hơn MOSFET với cùng diện tích chip.
• D. IGBT dễ điều khiển và bảo vệ hơn MOSFET.

Câu 6: Trong mạch điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng bộ biến đổi DC-DC, phản hồi (feedback) thường được sử dụng để duy trì tốc độ mong muốn bất kể sự thay đổi của tải. Loại phản hồi nào thường được sử dụng nhất trong hệ thống này?

• A. Phản hồi dòng điện phần ứng (Armature current feedback)
• B. Phản hồi tốc độ (Speed feedback)
• C. Phản hồi điện áp phần ứng (Armature voltage feedback)
• D. Phản hồi vị trí (Position feedback)

Câu 7: Tụ điện snubber thường được mắc song song với các van bán dẫn công suất (như MOSFET, IGBT) trong mạch chuyển mạch. Chức năng chính của tụ snubber là gì?

• A. Hạn chế tốc độ tăng điện áp (dv/dt) và giảm hiện tượng quá điện áp khi chuyển mạch tắt.
• B. Giảm tổn thất dẫn điện của van bán dẫn khi chuyển mạch bật.
• C. Cải thiện hệ số công suất của mạch điện.
• D. Giảm nhiễu điện từ (EMI) phát ra từ mạch chuyển mạch.

Câu 8: Trong mạch chỉnh lưu có điều khiển dùng Thyristor (SCR), góc kích α (firing angle) được sử dụng để điều khiển điện áp đầu ra DC. Khi tăng góc kích α, điện áp đầu ra DC sẽ thay đổi như thế nào (giả sử các thông số khác không đổi)?

• A. Điện áp đầu ra DC sẽ tăng lên.
• B. Điện áp đầu ra DC sẽ giảm xuống.
• C. Điện áp đầu ra DC không thay đổi.
• D. Điện áp đầu ra DC sẽ trở nên không liên tục hơn.

Câu 9: Phương pháp điều khiển vector (Vector Control) thường được sử dụng cho động cơ AC (đặc biệt là động cơ không đồng bộ). Ưu điểm chính của điều khiển vector so với điều khiển vô hướng (scalar control - V/f) là gì?

• A. Điều khiển vector đơn giản hơn và dễ thực hiện hơn điều khiển V/f.
• B. Điều khiển vector phù hợp hơn cho ứng dụng tốc độ cao.
• C. Điều khiển vector ít nhạy cảm hơn với các thông số động cơ.
• D. Điều khiển vector cung cấp khả năng điều khiển moment và tốc độ động cơ chính xác và đáp ứng nhanh hơn, đặc biệt ở tốc độ thấp.

Câu 10: Bộ biến đổi DC-DC Boost (tăng áp) hoạt động dựa trên nguyên lý nào?

• A. Nguyên lý chia áp điện trở.
• B. Nguyên lý biến áp cách ly.
• C. Nguyên lý tích trữ và giải phóng năng lượng từ cuộn cảm.
• D. Nguyên lý cộng hưởng điện từ.

Câu 11: Trong mạch nghịch lưu cầu ba pha, để tạo ra điện áp đầu ra ba pha hình sin, cần sử dụng ít nhất bao nhiêu van bán dẫn (ví dụ: IGBT hoặc MOSFET)?

• A. 4
• B. 6
• C. 8
• D. 12

Câu 12: Điện kháng (cuộn cảm) thường được sử dụng ở đầu vào và đầu ra của các bộ biến đổi DC-DC. Vai trò chính của điện kháng trong các bộ biến đổi này là gì?

• A. Hạn chế dòng điện ngắn mạch.
• B. Tăng điện áp đầu ra.
• C. Giảm tổn thất dẫn điện.
• D. Lọc dòng điện, giảm gợn sóng và duy trì dòng điện liên tục.

Câu 13: Hệ số công suất (Power Factor - PF) là một chỉ số quan trọng trong các hệ thống điện xoay chiều. Hệ số công suất lý tưởng (tốt nhất) là bao nhiêu?

• A. 1
• B. 0.8
• C. 0.5
• D. 0

Câu 14: Trong mạch chỉnh lưu cầu diode, diode freewheeling (diode tự do) đôi khi được sử dụng. Vị trí và chức năng chính của diode freewheeling trong mạch chỉnh lưu là gì?

• A. Mắc nối tiếp với nguồn AC, để bảo vệ mạch khỏi quá dòng.
• B. Mắc song song với tụ lọc đầu ra, để tăng hiệu quả lọc.
• C. Mắc song song với tải cảm, để đảm bảo dòng điện tải tiếp tục chạy khi các diode chỉnh lưu ngưng dẫn, giảm quá điện áp cảm kháng.
• D. Mắc nối tiếp với mỗi diode chỉnh lưu, để tăng tốc độ chuyển mạch.

Câu 15: Biến áp cách ly (Isolation Transformer) được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện tử công suất. Mục đích chính của việc sử dụng biến áp cách ly là gì?

• A. Tăng điện áp đầu ra của mạch điện.
• B. Cách ly điện giữa mạch sơ cấp và thứ cấp để đảm bảo an toàn điện và loại bỏ nhiễu.
• C. Giảm tổn thất công suất trong mạch điện.
• D. Cải thiện hệ số công suất của mạch điện.

Câu 16: Phương pháp điều khiển V/f (điện áp trên tần số không đổi) thường được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ. Hạn chế chính của phương pháp điều khiển V/f là gì?

• A. Phức tạp trong việc thực hiện và điều chỉnh tham số.
• B. Chỉ phù hợp cho động cơ công suất nhỏ.
• C. Không thể điều khiển được tốc độ động cơ một cách chính xác.
• D. Khả năng điều khiển moment ở tốc độ thấp kém và hiệu suất không cao khi tải thay đổi.

Câu 17: Trong các ứng dụng điện tử công suất, tản nhiệt đóng vai trò quan trọng. Tại sao tản nhiệt lại cần thiết cho các van bán dẫn công suất?

• A. Để giải nhiệt lượng tỏa ra do tổn thất công suất trên van bán dẫn, giữ nhiệt độ hoạt động trong phạm vi an toàn và đảm bảo tuổi thọ.
• B. Để tăng tốc độ chuyển mạch của van bán dẫn.
• C. Để giảm nhiễu điện từ (EMI) phát ra từ van bán dẫn.
• D. Để cải thiện hệ số công suất của mạch điện.

Câu 18: Loại cấu trúc liên kết (topology) nào của bộ biến đổi DC-DC cung cấp điện áp đầu ra có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào?

• A. Bộ biến đổi Buck (giảm áp).
• B. Bộ biến đổi Boost (tăng áp).
• C. Bộ biến đổi Buck-Boost.
• D. Bộ biến đổi Flyback.

Câu 19: Trong mạch chỉnh lưu cầu ba pha, dạng sóng dòng điện đầu vào AC thường chứa hài bậc cao. Giải pháp nào sau đây hiệu quả nhất để giảm hài dòng điện đầu vào và cải thiện hệ số công suất?

• A. Sử dụng tụ lọc lớn hơn ở đầu ra DC.
• B. Sử dụng mạch chỉnh lưu chủ động (Active Rectifier) hoặc mạch lọc tích cực (Active Power Filter).
• C. Sử dụng diode chỉnh lưu nhanh hơn.
• D. Tăng tần số chuyển mạch của mạch chỉnh lưu.

Câu 20: SCR (Silicon Controlled Rectifier) là một van bán dẫn điều khiển. Điều gì là cần thiết để SCR chuyển từ trạng thái dẫn (ON) sang trạng thái ngưng dẫn (OFF) trong mạch DC?

• A. Ngắt xung kích vào cực cổng (Gate).
• B. Tăng điện áp anode-cathode lên cao.
• C. Đảo cực tính điện áp anode-cathode.
• D. Giảm dòng điện anode xuống dưới dòng điện duy trì (holding current) của SCR.

Câu 21: Phương pháp điều chế vector không gian (Space Vector Modulation - SVM) là một kỹ thuật PWM tiên tiến cho mạch nghịch lưu ba pha. Ưu điểm chính của SVM so với PWM hình sin truyền thống là gì?

• A. SVM đơn giản hơn và dễ thực hiện hơn PWM hình sin.
• B. SVM giảm tổn thất chuyển mạch tốt hơn PWM hình sin.
• C. SVM cho phép sử dụng điện áp DC bus hiệu quả hơn, tăng điện áp đầu ra tuyến tính và giảm méo hài tổng (THD).
• D. SVM phù hợp hơn cho ứng dụng tần số chuyển mạch thấp.

Câu 22: Trong mạch bảo vệ quá dòng cho bộ biến đổi, loại linh kiện bảo vệ nào thường được sử dụng để ngắt mạch nhanh chóng khi dòng điện vượt quá mức cho phép?

• A. Varistor.
• B. Cầu chì (Fuse) hoặc bộ ngắt mạch (Circuit Breaker).
• C. Tụ điện.
• D. Điện trở nhiệt (Thermistor).

Câu 23: Hiện tượng "xuyên thông" (shoot-through) có thể xảy ra trong mạch nghịch lưu cầu bán dẫn. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xuyên thông là gì và hậu quả của nó là gì?

• A. Do đồng thời bật cả hai van bán dẫn trên cùng một nhánh của cầu, gây ngắn mạch nguồn DC bus và có thể phá hủy các van bán dẫn.
• B. Do quá điện áp trên van bán dẫn khi chuyển mạch tắt, gây đánh thủng van.
• C. Do nhiễu điện từ (EMI) gây ra các xung kích giả.
• D. Do quá nhiệt độ làm các van bán dẫn hoạt động không ổn định.

Câu 24: Để giảm nhiễu điện từ (EMI) phát ra từ mạch chuyển mạch nguồn, kỹ thuật nào sau đây thường được sử dụng?

• A. Tăng tần số chuyển mạch.
• B. Sử dụng van bán dẫn có điện trở dẫn thấp.
• C. Tăng điện áp nguồn cung cấp.
• D. Sử dụng bộ lọc EMI (EMI filter) ở đầu vào và đầu ra, đi dây mạch cẩn thận, và sử dụng vỏ kim loại nối đất.

Câu 25: Trong mạch điều khiển động cơ bước, loại mạch công suất nào thường được sử dụng để cấp nguồn cho các cuộn dây của động cơ?

• A. Mạch chỉnh lưu cầu.
• B. Mạch cầu H (H-bridge).
• C. Mạch Boost converter.
• D. Mạch Buck converter.

Câu 26: Phương pháp điều khiển dòng điện đỉnh (Peak Current Mode Control) và điều khiển dòng điện trung bình (Average Current Mode Control) là hai kỹ thuật điều khiển phổ biến cho bộ biến đổi DC-DC. Sự khác biệt chính giữa hai phương pháp này là gì?

• A. Điều khiển dòng điện đỉnh phức tạp hơn điều khiển dòng điện trung bình.
• B. Điều khiển dòng điện trung bình có tốc độ đáp ứng nhanh hơn điều khiển dòng điện đỉnh.
• C. Điều khiển dòng điện đỉnh giới hạn dòng điện đỉnh của cuộn cảm, trong khi điều khiển dòng điện trung bình điều chỉnh dòng điện trung bình của cuộn cảm.
• D. Điều khiển dòng điện đỉnh chỉ phù hợp cho bộ Buck converter, còn điều khiển dòng điện trung bình chỉ phù hợp cho bộ Boost converter.

Câu 27: Trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới, bộ biến đổi nào được sử dụng để chuyển đổi điện áp DC từ tấm pin mặt trời thành điện áp AC để hòa vào lưới điện?

• A. Bộ chỉnh lưu (Rectifier).
• B. Bộ biến đổi Buck.
• C. Bộ biến đổi Boost.
• D. Bộ nghịch lưu (Inverter).

Câu 28: Tiêu chuẩn về EMC (Electromagnetic Compatibility - Tương thích điện từ) đặt ra các yêu cầu gì đối với thiết bị điện tử công suất?

• A. Hạn chế mức phát xạ nhiễu điện từ (EMI emission) và đảm bảo khả năng miễn nhiễm nhiễu (EMI immunity) của thiết bị.
• B. Yêu cầu về hiệu suất năng lượng tối thiểu của thiết bị.
• C. Quy định về kích thước và trọng lượng tối đa của thiết bị.
• D. Tiêu chuẩn về an toàn điện và chống cháy nổ.

Câu 29: Phương pháp "chuyển mạch mềm" (Soft Switching) được sử dụng trong một số bộ biến đổi công suất. Mục tiêu chính của việc sử dụng chuyển mạch mềm là gì?

• A. Tăng điện áp đầu ra của bộ biến đổi.
• B. Giảm tổn thất chuyển mạch trên van bán dẫn bằng cách chuyển mạch tại thời điểm điện áp hoặc dòng điện bằng không.
• C. Giảm kích thước của bộ biến đổi.
• D. Đơn giản hóa mạch điều khiển.

Câu 30: Khi lựa chọn diode cho ứng dụng chỉnh lưu trong mạch điện tử công suất, thông số nào sau đây là quan trọng nhất cần xem xét bên cạnh điện áp và dòng điện định mức?

• A. Điện dung tiếp giáp (Junction Capacitance).
• B. Hệ số nhiệt độ của điện áp thuận.
• C. Thời gian phục hồi ngược (Reverse Recovery Time).
• D. Điện trở thuận (Forward Resistance).