电力电子技术Ⅱ教学大纲.docx

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1、电力电子技术n教学大纲课程中文名称：电力电子技术H课程英文名称：Power Electronics II课程编号：C1137应开课学期：5学时数：56 (48+8) 学分数：3.5适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专也核心课/必修先修课程：高等数学、大学物理、电路原理、电子技术基础一、课程性质本课程是电气工程及其自动化专业(拔尖计划、卓越计划)的专业核心课与学位课。电 力电子技术是采用半导体电力开关器件构成各种开关电路，按一定的规律，周期性地，实时、 适式地控制开关器件的通、断状态，可以实现电子开关型电力变换和控制的科学。电力电子 技术主要应用于开关型变换电源、开关型电力补偿及控制器，电力

2、系统及负载电能质量控制 等领域。二、课程目标通过本课程的学习，使学生掌握电能变换的基本概念和基本方法，熟悉各种电力电子器 件的特性和使用方法，掌握各种电力电子电路的结构、工作原理，掌握各种电力电子电路的 电气性能、波形分析方法和参数计算，熟悉基本PWM技术的工作原理和控制特性，了解软 开关技术的基本原理，具备电力电子电路实验和调试的技能，具有将电力电子技术基础知识 用于解决复杂电气工程问题的能力。同时，了解特高压、智能电网、可再生能源背景下电力 电子应用领域所面临的复杂问题及未来发展趋势，培养工程创新意识。三、教学内容、学时安排和基本要求第一章绪论(2学时)重点难点：主要研究内容、常用研究方法

3、、基本工作流程(1)掌握电力电子技术与其他学科的联系和区别；(2) 了解电力电子技术发展概况，电力电子技术的应用领域；(3) 了解课程学习方法。第二章电力电子器件(6学时)重点难点：电力电子器件的工作原理、特性及主要参数，电力电子器件的选用方法(1)掌握电力电子器件的分类与应用；(2)掌握电力二极管的工作原理、特性及主要参数，能正确选用电力二极管；(3)掌握晶闸管(SCR)的工作原理、特性及主要参数，能正确选用晶闸管；(4)掌握可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR或BJT)、电力场效应晶体管(电 力MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT),场控晶闸管(MCT)等常用的全控器件的基 本

4、特性，了解各器件工作机理和主要参数；(5) 了解其他新型电力电子器件及功率集成电路与集成电力电子模块的特点及应用。第三章 整流电路(20学时，含实验2学时、专题讨论2学时)重点难点：整流电路结构、工作原理分析及相关参数计算，波形绘制，整流电路中的 谐波和功率因数(1)掌握单相整流电路，含单相半波可控、单相桥式全控、单相全波可控、单相桥式 半控、电容滤波的不可控整流等电路的电路结构、工作原理及相关参数计算，能够绘制 不同负载情况下整流输出电压、电流波形图；(2)掌握三相整流电路，包括三相半波可控、三相桥式全控整流电路的电路结构、工 作原理及相关参数计算，能够绘制不同负载情况下整流输出电压、电流波

5、形图；(3)掌握谐波产生的原因及描述谐波的基本参数，掌握电压无畸变、电流畸变情况下有 功、无功的表示方法及功率因数的计算，能够对单相桥式全控、三相桥式全控整流电路带大电 感负载时变压器二次侧电流波形进行傅里叶变换分析，掌握所含谐波的特点，能够计算总谐波 畸变率、功率因数等参数；(4)掌握有源逆变产生的条件及应用，掌握单相、三相有源逆变电路工作原理及相关参数 计算；了解双反星形、多相多重整流等大功率可控整流电路的工作原理及应用；(5) 了解简易触发电路的工作原理和实现移相、同步的基本方法。第四章逆变电路(8学时，含实验2学时)重点难点：无源逆变电路结构、工作原理分析及相关参数计算(1)掌握换流方

6、式及无源逆变概念和分类；(2)掌握电压型逆变电路的工作原理及参数计算；(3) 了解电流型逆变电路工作原理参数计算；了解多重化逆变电路和多电平逆变电路的工作原理及应用。第五章直流-直流变流电路(6学时，含实验2学时)重点难点：直流-直流变换电路结构、工作原理分析及相关参数计算(1)掌握斩波电路的三种控制方式;（2）掌握几种基本斩波电路，包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路和CuK斩波电路的工作原理、应用及相关参数计算；了解复合斩波电路和多相多重斩波电路的工作原理及应用；（3） 了解带隔离变压器的DC/DC变换电路的工作原理及应用。第六章交流-交流变流电路（8学时，含实验2学时）重点难点

7、：交流一交流变换电路的基本结构、工作原理及相关计算（4） 掌握交流调压器的基本类型、用途和电路结构；掌握单、三相交流调压电路的简要分析方法；（3） 了解交流斩波调压的原理与基本性能；（4）掌握交一交变频电路的电路结构及工作原理。第七章PWM控制技术（4学时）重点难点：PWM控制的基本原理、控制方式及跟踪技术（1）掌握PWM控制的基本原理，PWM逆变电路的控制方式，PWM波形的生成方法;（2） 了解PWM逆变电路的谐波特点；（3）掌握PWM的跟踪控制技术；了解PWM整流电路的工作原理及特点。第八章软开关技术（2学时）重点难点：电力电子器件高频化意义，软开关电路工作原理（1）掌握电力电子器件高频化

8、的目的，软开关的基本概念；（2） 了解软开关电路的分类；（3）掌握几种典型的软开关电路的工作原理及应用。第九章电力电子技术的应用（0学时）相关教学内容在电力电子技术在电力系统中的应用课程中介绍。四、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1课程实验实验一：相控整流电路实验（单相桥式全控、二相 桥式全控整流）22课程实验实验一：父-直-交变频电路实验23课程实验实验三：斩波电路实验24课程实验实验四：调压电路实验（单相、三相）25专题讨论专题讨论一：电能质量26专题讨论专题讨论二：电力电子在电力系统中的应用7专题讨论专题讨论三：电力电子装置性能指标8平时作业1、单相和三相整流电路不同性质负载

9、输出0电压、电流、开关管电压、电流等参数计算及波形 绘制；变压器漏感时整流电路计算；有源逆变电路 计算；整流电路的功率因数的计算；2、无源逆变电路（单相及二相）计算及波形绘制；3、斩波电路计算；4、交流交流变换电路计算；5、PWM原理分析及波形绘制。五、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、课程实验、专题讨论、课程作业、案例教学、 计算机仿真等教学方法与手段。本课程采用双语教学，教师在授课过程中，所用PPT等教学材料使用中英文对照专业 词汇，在教学过程中适当采用英文原版教材部分章节内容、习题等，播放英文版专业知识录 像以拓展学生的国际视野与专业英语阅读能力。六、推荐教材和教学参考资

10、源教材：L王兆安，刘进军.电力电子技术（第5版）.北京：机械工业出版社，2009.2. Ned Mohan. Power Electroncis （Converters, Applications, and Design, Third Edition）. 北京：高等教育出版社，2004.参考书：1 .叶予光，王辉，王化冰等.电力电子技术.北京：中国电力出版社，2012.2 .林飞，杜欣.电力电子应用技术的MATLAB仿真.北京：中国电力出版社，2009.3 .洪乃刚,电力电子、电机控制系统的建模和仿真.北京：机械工业出版社，2010.4 陈坚，康勇，阮新波等.电力电子学一电力电子变换和控制技术（第3版）.北京：高等教育出版社，2011.