Bài Tập, Đề Thi Trắc Nghiệm Online – Môn Điện Tử Công Suất – Đề 09

Câu 1: Trong mạch điện tử công suất, công tắc bán dẫn lý tưởng có đặc điểm nào sau đây?

• A. Điện trở ở trạng thái dẫn lớn để hạn chế dòng điện và thời gian chuyển mạch chậm để giảm nhiễu.
• B. Điện trở ở trạng thái dẫn bằng không và thời gian chuyển mạch tức thời, không gây tổn hao năng lượng.
• C. Điện trở ở trạng thái ngắt mạch nhỏ để dòng điện rò rỉ không đáng kể và thời gian chuyển mạch nhanh.
• D. Điện trở ở trạng thái dẫn và ngắt mạch đều hữu hạn nhưng được tối ưu hóa để giảm tổn thất.

Câu 2: MOSFET công suất thường được ưu tiên sử dụng hơn BJT công suất trong các ứng dụng chuyển mạch tần số cao vì lý do chính nào?

• A. MOSFET có điện áp rơi trên cực máng – nguồn (VDS) thấp hơn BJT.
• B. MOSFET có dòng điều khiển cực cổng nhỏ hơn BJT.
• C. MOSFET có thời gian chuyển mạch (bật và tắt) nhanh hơn đáng kể so với BJT.
• D. MOSFET có khả năng chịu dòng điện và điện áp cao hơn BJT trong cùng kích thước chip.

Câu 3: IGBT (Transistor lưỡng cực cổng cách ly) kết hợp ưu điểm của MOSFET và BJT. Ưu điểm chính của IGBT so với MOSFET công suất trong ứng dụng công suất lớn là gì?

• A. IGBT có khả năng chịu được điện áp và dòng điện lớn hơn MOSFET, phù hợp với ứng dụng công suất cao.
• B. IGBT có điện trở dẫn (RDS(on)) thấp hơn MOSFET, giảm tổn hao dẫn.
• C. IGBT có tần số chuyển mạch cao hơn MOSFET trong các ứng dụng tương tự.
• D. IGBT dễ điều khiển hơn MOSFET do yêu cầu dòng điều khiển cổng thấp hơn.

Câu 4: Trong mạch chỉnh lưu cầu ba pha, diode được sử dụng để chuyển đổi điện áp xoay chiều (AC) sang một chiều (DC). Chức năng chính của diode trong cấu trúc này là gì?

• A. Khuếch đại điện áp AC đầu vào để tăng điện áp DC đầu ra.
• B. Cho phép dòng điện đi qua theo một chiều duy nhất, chỉnh lưu dạng sóng AC thành DC.
• C. Ổn định điện áp DC đầu ra, loại bỏ nhiễu và dao động.
• D. Đảo ngược cực tính của điện áp AC để tạo ra điện áp DC âm.

Câu 5: Xét một mạch băm xung áp (Buck Converter) lý tưởng hoạt động ở chế độ liên tục dòng điện (CCM). Khi hệ số làm việc (Duty Cycle - D) tăng lên, điện áp đầu ra DC sẽ thay đổi như thế nào (giả sử điện áp đầu vào 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 đổi, chỉ dòng điện đầu ra thay đổi.
• D. Điện áp đầu ra DC sẽ dao động không ổn định.

Câu 6: Phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) được sử dụng rộng rãi trong điều khiển các bộ biến đổi điện tử công suất. Ưu điểm chính của điều khiển PWM là gì?

• A. Giảm kích thước mạch lọc đầu ra và đầu vào.
• B. Đơn giản hóa mạch điều khiển và giảm chi phí linh kiện.
• C. Cho phép điều khiển điện áp hoặc dòng điện đầu ra một cách hiệu quả với tổn hao chuyển mạch thấp.
• D. Tăng độ tin cậy của hệ thống và giảm nhiễu điện từ (EMI).

Câu 7: Trong mạch nghịch lưu cầu (Bridge Inverter), bốn MOSFET được điều khiển để tạo ra điện áp xoay chiều (AC) từ nguồn DC. Để tạo ra dạng sóng AC hình sin ở đầu ra, cần sử dụng kỹ thuật điều khiển nào?

• A. Điều khiển bật tắt đồng thời tất cả các MOSFET.
• B. Điều khiển tuần tự từng MOSFET theo thứ tự.
• C. Điều khiển MOSFET ở chế độ tuyến tính.
• D. Điều chế độ rộng xung hình sin (Sinusoidal PWM - SPWM).

Câu 8: Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất của các linh kiện bán dẫn công suất. Tại sao việc quản lý nhiệt hiệu quả lại cần thiết trong thiết kế mạch điện tử công suất?

• A. Để giảm kích thước của bộ tản nhiệt và tiết kiệm không gian.
• B. Để duy trì nhiệt độ hoạt động của linh kiện trong giới hạn cho phép, tránh quá nhiệt gây hỏng hóc và suy giảm hiệu suất.
• C. Để tăng tốc độ chuyển mạch của các linh kiện bán dẫn.
• D. Để giảm điện trở dẫn của linh kiện và giảm tổn hao dẫn.

Câu 9: Mạch snubber thường được sử dụng trong các mạch chuyển mạch điện tử công suất. Mục đích chính của mạch snubber là gì?

• A. Tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng của mạch.
• B. Giảm nhiễu điện từ (EMI) phát ra từ mạch.
• C. Hạn chế tốc độ thay đổi điện áp (dv/dt) và dòng điện (di/dt) khi chuyển mạch, bảo vệ linh kiện khỏi quá áp và quá dòng.
• D. Cải thiện hệ số công suất của mạch.

Câu 10: Trong mạch điều khiển động cơ DC sử dụng PWM, tần số PWM ảnh hưởng đến hiệu suất và đặc tính của hệ thống như thế nào? Tần số PWM quá thấp có thể gây ra vấn đề gì?

• A. Tần số PWM thấp sẽ làm tăng hiệu suất và giảm độ ồn của động cơ.
• B. Tần số PWM quá thấp có thể gây ra hiện tượng gợn dòng điện lớn, rung động và tiếng ồn cho động cơ, cũng như giảm hiệu suất.
• C. Tần số PWM không ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất và đặc tính của động cơ DC.
• D. Tần số PWM thấp giúp giảm tổn hao chuyển mạch và tăng tuổi thọ của linh kiện.

Câu 11: Cho sơ đồ mạch chỉnh lưu bán kỳ sử dụng diode. Điện áp đầu vào xoay chiều có giá trị đỉnh là Vp. Điện áp DC trung bình ở đầu ra gần đúng bằng bao nhiêu (giả sử diode lý tưởng)?

• A. Vp
• B. 2Vp / π
• C. Vp / π
• D. Vp / 2

Câu 12: Xét mạch Boost Converter lý tưởng. Để tăng điện áp đầu ra so với điện áp đầu vào, hệ số làm việc (Duty Cycle - D) cần phải nằm trong khoảng nào?

• A. 0 < D < 1
• B. D = 0.5
• C. D = 1
• D. Không phụ thuộc vào D

Câu 13: Trong một hệ thống truyền tải điện DC cao áp (HVDC), bộ biến đổi điện tử công suất đóng vai trò quan trọng. Chức năng chính của bộ biến đổi trong hệ thống HVDC là gì?

• A. Bù công suất phản kháng cho hệ thống AC.
• B. Ổn định tần số của hệ thống điện.
• C. Giảm tổn thất truyền tải trên đường dây.
• D. Chuyển đổi điện xoay chiều (AC) sang một chiều (DC) tại đầu phát và ngược lại (DC-AC) tại đầu thu để truyền tải và phân phối điện năng.

Câu 14: So sánh SCR (Thyristor) và GTO (Gate Turn-Off Thyristor). Ưu điểm chính của GTO so với SCR là gì?

• A. GTO có điện áp rơi thuận thấp hơn SCR.
• B. GTO có thể được tắt (khóa) bằng xung điều khiển âm ở cực cổng, trong khi SCR chỉ có thể bật bằng xung cổng và cần các biện pháp khác để tắt.
• C. GTO có tần số chuyển mạch cao hơn SCR.
• D. GTO có khả năng chịu dòng điện lớn hơn SCR.

Câu 15: Tổn hao chuyển mạch là một thành phần quan trọng trong tổng tổn hao của bộ biến đổi điện tử công suất. Tổn hao chuyển mạch chủ yếu phát sinh do đâu?

• A. Điện trở dẫn của linh kiện bán dẫn ở trạng thái bật.
• B. Dòng điện rò rỉ qua linh kiện bán dẫn ở trạng thái tắt.
• C. Thời gian chuyển trạng thái từ bật sang tắt và ngược lại của công tắc bán dẫn, khi điện áp và dòng điện đồng thời khác không.
• D. Điện dung ký sinh và điện cảm ký sinh trong mạch.

Câu 16: Để giảm tổn hao chuyển mạch trong mạch MOSFET, người ta thường sử dụng phương pháp chuyển mạch mềm (Soft Switching). Nguyên tắc cơ bản của chuyển mạch mềm là gì?

• A. Tăng tần số chuyển mạch để giảm thời gian chuyển trạng thái.
• B. Sử dụng linh kiện bán dẫn có thời gian chuyển mạch nhanh hơn.
• C. Giảm điện áp và dòng điện định mức của linh kiện.
• D. Chuyển mạch linh kiện khi điện áp hoặc dòng điện qua nó gần bằng không, giảm thiểu tích số điện áp và dòng điện trong quá trình chuyển mạch.

Câu 17: Trong mạch nghịch lưu nguồn dòng (Current Source Inverter - CSI), dạng sóng dòng điện đầu ra thường có dạng gì?

• A. Hình sin.
• B. Hình vuông hoặc gần vuông.
• C. Hình tam giác.
• D. Xung răng cưa.

Câu 18: Ứng dụng nào sau đây KHÔNG phải là ứng dụng phổ biến của điện tử công suất?

• A. Điều khiển tốc độ động cơ điện.
• B. Bộ nguồn cho thiết bị điện tử.
• C. Khuếch đại tín hiệu âm thanh tần số thấp.
• D. Hệ thống năng lượng mặt trời và điện gió.

Câu 19: Phương pháp điều khiển vector (Vector Control) thường được sử dụng cho động cơ AC. Ưu điểm chính của điều khiển vector so với điều khiển vô hướng (Scalar Control) là gì?

• A. Điều khiển vector cho phép điều khiển mô-men xoắn và tốc độ động cơ một cách độc lập và chính xác hơn, cải thiện hiệu suất và đáp ứng động.
• B. Điều khiển vector đơn giản hơn và dễ thực hiện hơn so với điều khiển vô hướng.
• C. Điều khiển vector giảm tổn hao năng lượng trong động cơ AC.
• D. Điều khiển vector ít bị ảnh hưởng bởi các thông số động cơ thay đổi.

Câu 20: Trong hệ thống UPS (Uninterruptible Power Supply - Nguồn cung cấp điện liên tục), bộ chỉnh lưu có vai trò gì?

• A. Chuyển đổi điện áp DC từ ắc quy sang điện áp AC để cung cấp cho tải khi mất điện lưới.
• B. Ổn định điện áp AC đầu vào từ lưới điện.
• C. Chuyển đổi điện áp AC từ lưới điện sang DC để sạc ắc quy và cung cấp điện DC cho bộ nghịch lưu (inverter) trong điều kiện hoạt động bình thường.
• D. Bảo vệ hệ thống UPS khỏi quá áp và quá dòng từ lưới điện.

Câu 21: Để bảo vệ MOSFET công suất khỏi hiện tượng quá áp do điện cảm ký sinh trong mạch gây ra khi tắt, linh kiện bảo vệ nào thường được sử dụng?

• A. Điện trở mắc song song với MOSFET.
• B. Diode mắc ngược song song với MOSFET (diode flyback) hoặc varistor.
• C. Tụ điện mắc nối tiếp với MOSFET.
• D. Cuộn cảm mắc nối tiếp với MOSFET.

Câu 22: Trong mạch AC-AC converter (bộ biến đổi AC-AC), Triac thường được sử dụng để điều khiển công suất AC. Phương pháp điều khiển Triac phổ biến nhất để điều chỉnh điện áp AC đầu ra là gì?

• A. Điều chế độ rộng xung (PWM).
• B. Điều khiển tần số.
• C. Điều khiển biên độ.
• D. Điều khiển góc kích (Phase Angle Control).

Câu 23: Trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới, inverter (bộ nghịch lưu) có chức năng chính là gì?

• A. Chuyển đổi điện áp DC từ tấm pin mặt trời thành điện áp AC để hòa vào lưới điện.
• B. Tăng điện áp DC từ tấm pin mặt trời để sạc ắc quy.
• C. Ổn định điện áp DC đầu ra từ tấm pin mặt trời.
• D. Bảo vệ hệ thống điện mặt trời khỏi sét và quá áp lưới.

Câu 24: Giả sử bạn cần thiết kế một mạch chuyển đổi DC-DC có khả năng cung cấp điện áp đầu ra cao hơn hoặc thấp hơn điện áp đầu vào. Loại mạch chuyển đổi nào phù hợp nhất?

• A. Buck Converter (mạch giảm áp).
• B. Boost Converter (mạch tăng áp).
• C. Buck-Boost Converter (mạch tăng giảm áp).
• D. Forward Converter.

Câu 25: Trong mạch Flyback Converter, biến áp không chỉ có chức năng cách ly mà còn có chức năng gì quan trọng khác?

• A. Ổn định điện áp đầu ra.
• B. Lưu trữ và truyền tải năng lượng từ đầu vào sang đầu ra.
• C. Giảm nhiễu điện từ (EMI).
• D. Tăng hệ số công suất.

Câu 26: Phương pháp điều khiển dòng đỉnh (Peak Current Mode Control) thường được sử dụng trong các bộ chuyển đổi DC-DC. Ưu điểm chính của phương pháp này là gì?

• A. Đơn giản hóa mạch điều khiển và giảm chi phí linh kiện.
• B. Cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng.
• C. Giảm nhiễu điện từ (EMI).
• D. Bảo vệ quá dòng theo chu kỳ và đáp ứng nhanh với sự thay đổi tải.

Câu 27: Xét một mạch chỉnh lưu cầu diode một pha. Nếu điện áp đầu vào AC là 230Vrms, tần số 50Hz và tải là điện trở thuần, dạng sóng dòng điện qua mỗi diode sẽ có dạng gì?

• A. Xoay chiều hình sin.
• B. Một chiều liên tục.
• C. Xung một chiều bán kỳ.
• D. Xung vuông.

Câu 28: Để cải thiện hệ số công suất trong mạch chỉnh lưu diode, phương pháp nào sau đây thường được sử dụng?

• A. Sử dụng tụ lọc đầu ra lớn hơn.
• B. Sử dụng mạch chỉnh lưu tích cực (Active Rectifier) hoặc mạch hiệu chỉnh hệ số công suất (Power Factor Correction - PFC).
• C. Mắc thêm điện trở nối tiếp với tải.
• D. Sử dụng diode Schottky thay vì diode thông thường.

Câu 29: Trong các ứng dụng điện tử công suất công nghiệp, ví dụ như hàn điện hoặc gia nhiệt cảm ứng, loại linh kiện bán dẫn công suất nào thường được sử dụng do khả năng chịu dòng điện và điện áp rất cao?

• A. Thyristor (SCR) hoặc GTO.
• B. MOSFET công suất.
• C. IGBT.
• D. Diode chỉnh lưu công suất.

Câu 30: Một bộ biến tần (VFD - Variable Frequency Drive) được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ AC. Nguyên lý cơ bản của VFD là gì?

• A. Điều chỉnh điện áp DC cung cấp cho động cơ.
• B. Thay đổi số cặp cực của động cơ.
• C. Điều chỉnh dòng điện kích từ của động cơ.
• D. Thay đổi tần số và điện áp của nguồn cung cấp cho động cơ AC để điều khiển tốc độ.