《电力电子技术》教学大纲（本科）.docx

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1、电力电子技术教学大纲课程英文名Technique of Power Electronics课程代码01M0045学分3总学时48理论学时40实验/实践学时8课程类别学科基础课课程性质限选先修课程电路分析基础A、电子技术、电机 与电力拖动基础适用专业电气工程及其自动化开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2020年10月注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课：课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标（-）课程地位本课程电力电子技术是电气工程及其自动化专业的学科基础课程，该课程横跨电力、电 子和控制三大知识领域，它是现代电力电子技术的入门课程，也是运动控制系统的理论基础。（-

2、）课程目标1 .熟练掌握直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流变换电路的拓扑结构、工作原理 及分析方法；（支撑毕业要求1-3/H）2 .掌握常用电力电子器件的工作原理、基本特性和主要参数，熟练掌握和应用相控技术、 PWM技术和软开关技术，掌握常用电力电子器件的驱动电路和保护电路；（支撑毕业要求2-1/H）3 .具有初步设计、调试和分析电力电子变流装置的能力；（支撑毕业要求3-1/H）4 .熟悉电力电子专业英语，熟练阅读电力电子技术外文文献。（支撑毕业要求I0-3/M）二、课程目标达成的途径与方法课程教学以课堂教学为主，结合课堂讨论、课内实验、课外自学和课外作业等共同实施。1 .课堂教学

3、。课堂教学主要讲解电力电子器件特性、直流一直流、直流-交流、交流一直流、 交流-交流变换器原理结构以及控制方法，采用双语授课方式，使同学们系统地掌握电力电子技 术基础理论，熟悉电力电子器件的使用方法、了解变换器的设计和分析方法，熟悉电力电子专业 英语，在讲解过程中将理论知识和具体工程应用相结合，提高同学们的学习兴趣。2 .课堂讨论。结合章节知识点，以主题讨论为主，单独提问或分组讨论，完善课堂讨论评 价机制，激发同学们参与讨论的热情，增强同学们的专业思维和语言表达等能力，提升专业团队 合作意识和创新思维等素质。3 .课内实践。通过三相桥式全控整流电路、单相交流调压电路实验等实践环节，来验证理 论

4、知识，达到理论和实践相结合的效果。4 .课外自学。课堂之外的自学包括课本学习和课外资料学习，通过一定的课前预习和课后 的复习提升听课效率和加深知识点的理解，通过课堂提问等形式促进学生课堂之外的课本学习； 通过课外资料的查询和课程网站知识点的学习，总结电力电子技术原理、分析方法及应用等方面 的读书心得，并以作业形式在网站匕与大家交流，以培养同学们文献检索能力和提高自主学习能力。5 .课外作业。习题包括概念题、基本运算题、综合分析题、应用设计题和仿真练习题等， 选用的习题与知识点紧密相连，并且具有一定数量的综合应用题，从而加深基本概念的理解，提 高分析问题能力，培养综合应用能力。批改量不低于规定数

5、，在课堂上充分讨论和讲解作业中出 现的错误。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1.支撑强度分别填写H、M或L (其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低)。课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度(H、M、L)1-32-13-110-3课程目标1H-课程目标2-H-课程目标3-H-课程目标4-M6 .毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点基本要求基 本 要 求第 1 章绪论(Introduction)掌握电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容 和发展历史，了解电力电子技术的应用范围，了解电 力电子技术的发展前景，了解本课程的内容、任务与 要求。L1第2

6、章电力电子器件 (Power Electronic Devices)熟悉和掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT等电力电 子器件的结构、原理、特性和使用方法以及电力电子 器件驱动、电力电子器件保护、串并联以及缓冲电 路.L3第3章整流电路(AC to DC Converters)熟练掌握各种基本单相和三相可控整流电路的结构、 工作原理、波形分析和控制方法，掌握PWM整流电 路。L3第4章逆变电路 (DC to AC Converters)熟练掌握各种基本逆变电路的结构、工作原理、波形 分析和控制方法，掌握换流方式，单相与三相电压型 方波逆变电路与PWM逆变电路。L3第5章宜流-宜流变换电路(D

7、C to DC Converters)熟练掌握各种基本直流斩波电路的结构、工作原理、 波形分析和控制方法，掌握隔离型DC-DC变换技术、 开关电源的设计方法。L3第6章交流-交流变换电路(AC to AC Converters)熟练掌握各种基本交流-交流电力变换电路的结构、工 作原理、波形分析和控制方法。L3第7章PWM控制技术重点掌握PWM控制的基本原理、PWM逆变电路的控 制方式、PWM逆变电路的谐波分析、跟踪型PWM逆 变电路及PWM整流电路L3第8章软开关技术(Soft-Switching Techniques)掌握并理解软开关概念、电路分类及典型电路L2基本要求：Ll理解，L2-掌握

8、，L3-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课 程目标作业要求自学要求讨论第1章 绪论电力电子器件与电力电 子技术发展概况2完成课后概 念类习题。1、2、3、 4第2章 电力 电子 器件2.1 电力电子器件概述2.2 电力二极管2.3 晶闸管2.4 典型全控器件2.5 其它电力电子器件2.6 电力电子器件驱动2.7 电力电子器件保护2.8 电力电子器件串并联 实验6完成课后基 本概念类习 题。课前复习 电子技术 中二极管 和三极管 的工作原 理。2、4第3章 整流 电路3.1 单相可控整流电路3.2 三相可控整流电路3.3 变压器漏感对整流电 路的影响3.4 电容滤波的不可

9、控整 流电路3.5 整流电路的谐波和功 率因数3.6 大功率可控整流电路3.7 整流电路的有源逆变 工作状态12完成课后分 析类、计算 类和综合类 习题。课前预习 本章内容， 自学变压 器漏感对 整流电路 的影响。安排直流- 交流变换原 理的主题讨 论。1、3、4第4章 逆变 电路4.1 换流方式4.2 电压型逆变电路4.3 电流型逆变电路4.4 多重逆变电路和多电 平逆变电路4完成课后分 析类、计算 类和综合类 习题。课前复习 和掌握晶 闸管工作 原理。安排电压型 与电流型逆 变电路的主 题讨论。1、3、4第5章 直流 直流变 换电路5.1基本斩波电路3.2复合式斩波电路和多 相多重斩波电路

10、5.3隔离型直流变换电路4完成课后分 析类、计算 类和综合类 习题。课前复习 和掌握全 控器件工 作原理。安排直流- 直流变换器 基本原理及 应用的主题1、3、4课外了解 直流-直流 变换器的 应用情况。讨论。第6章 交流- 交流 变换 电路6.1 交流调压电路6.2 其它交流电力控制电 路6.3 交-交变频电路6.4 矩阵式变换器4完成课后分 析类、计算 类和综合类 习题。课前复习 第3章3.1 单相可控整 流电路的内 容.1、3、4第7章 PWM 控制技 术7.1 PWM控制的基本原理7.2 PWM逆变电路及其控 制方法7.3 PWM跟踪控制技术7.4 PWM整流电路及其控 制4完成课后分

11、 析类、计算 类和综合类 习题。课前复习 第4章4.2、 电压型逆变 电路的内 容。安排与第4 章逆变电路 控制方法比 较的专题讨 论2、3、4第8章 软开 关技 术8.1 软开关的基本概念8.2 软开关电路的分类2完成课后分 析类和计算 类习题。课前复习 和掌握谐 振电路特 性.安排软开关 技术及变换 效率的专题 讨论2、3、4总复习对本课程进行复习2课前梳理 未完全掌 握的知识 点和以往 作业错误。1、2、3、4六、实践环节及基本要求注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质验别 实类应程标 对课目1三相桥

12、式全控整流电路2验证三相桥式全 控整流电路工作 原理预习实验内容， 搭建电路，观察 波形，记录数据。验证必做32单相交流调压电路2验证单相交流调 压电路工作原理预习实验内容， 搭建电路，观察 波形，记录数据验证必做33三相交流调压电路2验证三相交流调 压电路工作原理预习实验内容， 搭建电路，观察 波形，记录数据验证必做34三相有源逆变电路2验证三相有源逆 变电路原理预习实验内容， 搭建电路，观察 波形，记录数据验证必做3七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时 作业、网络课程学习、实践报告等点名记录、课堂发言记 录、作业完成质量、网

13、络 平台成绩和报告质量20%实践环节实验实际操作及实验报告等实验及实验报告质量20%期末考核闭卷卷面成绩60%考核类别考试成绩登记方式百分制八、课程目标考核环节和达成标准课程目标教学环节成绩评定课程目标1讲授作业Aio期末考试So目标达成度 1= (Aj/Aio+Bi/ Bio) /2课程目标2讲授作业A2o期末考试B20目标达成度 2= （A2/A20+B，B20）/2课程目标3讲授作业A30期末考试B30实验成绩C30目标达成度 3= (A3/A30+B3/B30+C3/C30)/3课程目标4讲授作业A40期末考试B40目标达成度 4=(A4/A40+B4/BQ /2注：上述A、。、Bxo

14、、Cxo分别是作业、期末考试和实验成绩中对应于课程目标x的题目或是 实验中总分；A、Bx、Cx分别是作业、期末考试和实验成绩中对应于课程目标x的题目或是实 验中学生的平均得分。九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1 .电力电子技术，王兆安主编，机械工业出版社，2009. 1,第五版2 . Power electronics: converters, applications and design, Mohan,高等教育出版社，2004, 第三版（二）主要参考书：1 .电力电子技术，南余荣主编，电子工业出版社，2018. 6,第一版.电力电子技术期刊2 .IEEE Transactions

15、on Power Electronics 期刊附件一、作业评分标准表考核内容A (90-100)B (80-89)C (70-79)D (60-69)E (60)知识及概念 掌握程度 （权重30%）知识及概念 掌握全面，运 用得当知识及概念 掌握较全 面，能正确运用知识及概念 掌握较全面， 能够运用，但 没有考虑约 束条件知识及概念 掌握程度一 般，并不能正 确运用没有掌握知 识及概念，不 会运用公式解题过程的 正确性、完整 性（权重70%）解题过程正 确、完整，逻 辑性强，答案 正确率超过 90%,书写清 晰解题过程较 正确、完整， 逻辑性较强， 答案正确率 超过80%, 书写清晰解题过程较

16、 基本正确、完 整，答案正确 率超过70%解题过程中 存在错误，答 案正确率超 过60%解题过程错 误且不完整， 答案正确率低于60%二、实验评分标准表考核内容A (90-100)B (80-89)C (70-79)D (60-69 )E (60)实验操作能按实验要实验操作较实验操作基实验操作不实验操作不(权重50%)求熟练操作，为熟练，且步本熟练，且步够熟练，且步熟练，且步骤且步骤正确骤较为正确骤基本正确骤基本正确有误实验报告报告内容十报告内容较报告内容正报告内容基报告内容不(权重50%)分正确、完为正确、完确、完整，逻本正确、完够正确、不够整，逻辑性整，逻辑性较辑性强，有基整，有一定逻完整，数据分强，数据分析 非常详细，书 写清晰强，数据分析 较为详细，书 写清晰本的数据分 析，书写清晰辑性，有数据 分析，书写清 晰析欠缺