《电力电子课程设计》课程教学大纲.docx

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1、电力电子课程设计教学大纲一、课程基本信息课程名称电力电子课程设计Curriculum Design of Power Electronics课程编码CNE320711015开课院部新能源学院课程团队电力电子课程组学分1.5课内学时1.5周 讲授0实聆0上机0 I实践1.5周课外学时| B适用专业本研一体化班（电气信息类）授课语言中文先修课程现代电力电子技术、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理课程简介 （必修）电力电子课程设计是一门专业必修实践课.主要实践内容包括电力电子电路的方案分析和指标计算、电力电子电路的方案优化和 实验设计、电力电子电路的搭建和调试等，通过本课程的学习,学生能够系统

2、拿握电力电子电路的设计开发流程，熟悉电力电子电路的分 析和调试方法，具备设计电力电子装置或者系统的能力。本课程以实践效果为导向，并要求学生以团队合作方式根据系统效率和安全性等 技术指标进行电力电子开关电源系统装置的电路设计和硬件实现，使其输入锹出电压和电流等参数满足课程设计相关要求，并让学生在电 路设计和实现过程中熟练掌握相关电路仿真软件和电气测量仪表的使用方法,同时综合培养和锻炼学生的团队协作、动手实践和利用多学 科知识解决问题的能力。*Curriculum Design of Power Electronics“ is a professional compulsory practice.

3、 The main practical contents inc1ude program analysis and index calculation of power electronic circuits, scheme optimization and experimental design of power electronic circuits, and construction and debugging of power electronic circuits. Through the course, students can systematically master the

4、design and development process of power electronic circuits, familiar with the analysis and debugging methods of power electronic circuits, and have the ability to design power electronic devices or systems. This course is practice-oriented and requires students to conduct circuit design and hardwar

5、e implementation of power electronic swi tching power supp 1 y sysi(?m dev i ces according to technical indicators such as sysi(?m efficiency and safely in a teamwork manner, so that input and output voltage and current parameters meet the curriculum design. Relevant requirements, and let students m

6、aster the relevant circuit simulation software and the use of electrical measuring instruments in the circuit design and implementation process, comprehensively cultivate and train students ability of teamwork, hands-on practice and problem solving based on mltidisciplinary knowledge.负责人大纲执笔人审核人二 课程

7、目标序号代号课程目标0BE毕业要习R指标点任务自选1Ml目标1 :掌握电力电子开关电源系统装置的工程设计方法和开发流程,并能够根据安全、环境等因素 的制约对电力电子开关电源的技术设计进行修正。是2M2目标2 ：根据电力电子开关电源的研究现状和课程设计功能要求，结合系统效率和安全性等技术指 标,选择合适的电力电子开关电源控制系统及硬件电路的设计和实现方案.是3M3目标3：能够根据电力电子开关电源设计方案及系统性能指标要求安全、正确地绕制高频变压器，焊 制硬件电路板.并学会正确采集系统输入和输出电压、电流等数据信息。是4Ml目标4：在电力电子开关电源设计和开发过程中掌握电压表、电流表、示波器等仪器

8、以及MULTISIM 等仿真软件的使用方法，借助上述仪黑和软件对电力电子开关电源的设计进行模拟仿真和测试分 析.并理解上述工具在解决电力电子开关电源实际设计问题中的局限性。是5M5目标5：能够在电力电子开关电源系统设计过程中进行有效的团队沟通和协作,并利用多学科知识进 行电力电子开关电源装置的设计拓展。是三 课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外学时课外环节11第1竞：课程设计 介绍及分组设计指导书的讲解、电力电子开关电源系统装置的研究现状和 设计开发流程介绍、设计任务安排、团队分组、硬件资源分配M1.M50.5 天讲授/讨论022第2堂：系统硬件 电路方案设

9、计各团队成员按照任务书的设计要求和任务分配情况开展课程设 计，拟定电力电子开关电源的初步设计方案.并根据实聆环境 和安全性等因素制约对设计方案进行参数优化和修正.选择合 适的电力电子开关电源控制系统及硬件电路的设计和实现方 案，教师进行原理指导。M1,M2.M51.5 天研讨/设计 /实验033第3至.系统仿真 分析及硬件电路板 焊装学生借助Multisim等系统仿真软件对电力电子开关电源的设计 方案进行仿真分析，蕤证设计方案的可行性和有效性，然后根 据设计方案安全、正确地焊制硬件电路板，完成一个小功率开M3.M42天设计/实脸0/关电源的制作.并使其满足设计指标要求。44第4货：系统电路 的

10、运行调试学生对制作好的电力电子开关电源电路板进行上电调试.验证 电压、电流等系统数据是否满足设计指标.并根据调试结果对 电力电子开关电源系统电路板作进一步的性能优化和调整.使 其满足课程设计性能指标要求.M3,M41.5 天研讨/实蕤0/55第5聿：系统装置拓展设计团队通过联系请教其他学科的同学老怖进行协作，或者利用老 师教授过和自学过的多学科知识对电力电子开关电源装置进行 选择性拓展设计，其中选择设计内容包含但不局限于以下方 面：利用学过的工程制图知识或者其他机械设计学科知识设计 电力电子开关电源装置的机械外壳方案；利用自己掌握的工程 管理或者经济学知识对设计的电力电子开关电源进行成本和系

11、统经济性分析；利用自动控制理论等控制学科知识设计有别于 任务书中的系统控制方案等。M51天研讨/设计0/66第6章：课程设计 验收对学生的课程设计成果进行验收并提问,每位团队成员阐述其 在课程设计中的作用、任务完成情况及多学科知识的运用等， 演示系统运行结果并回答老师在验收过程中提出的问题.M3, M4, M 50.5 天答辩/实蛤0/77第7至：课程设计 总结及报告撰写教师针对学生在实践过程中出现的问题及现象进行分析.对整 个实践设计进行总结和点评，学生撰写课程设计报告.M1,M2.M 41天讲授/讨论0/四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1实践安全考核学生能否在安全和环境等因素及系统

12、性能指标制约下开展课程设计，考核学生能否安全正确地使用各种仪器仪表和 仿真软件。10%2仪器仪表 使用考核学生能否正确地使用电压表、电流表等仪器采集系统电压和电流等信息，考核学生能否使用电压表、电流表、示波 器等仪器及MU1.TISIM等仿真软件对系统进行测试和仿真分析。10%3验收答辩考核学生在答辩过程中能否正确阐述电力电子开关电源系统装置的工程设计方法和开发流程，考核学生在答辩过程中能 否正确阐述系统设计方案和原理，考核学生能否在验收答辩中准确阐述自己在团队中的作用和所负责任务的完成情况， 以及多学科知识的运用设计情况.15%4设计作品考核学生课程设计作品是否满足课程设计各项技术指标要求。

13、20%5团队合作 表现考核团队在课程设计过程中成员任务分工是否明确合理，老师根据团队各成员的平时表现考核各成员之间能否有效沟通 和协调工作。10%6课程设计 报告考核学生能否在报告中正确描述系统设计方案及相关参数的计算修正过程，核学生能否在报告中正确而详细地描述系统 设计方案的实现过程,考核学生能否在报告中分析和阐述各种仪器及软件在课程设计过程中的局限性问邈.考核学生能 否在报告中描述自身的团队协作情况以及利用多学科知识进行电力电子开关电源装置拓展设计情况25%五、分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml实践安全10%A-严格主动遵守各项安全规范.无元器件和仪需设备的损坏现象：B-遵守

14、各项安全规范情况一般.稳压管等器件烧坏次数合计小于等于1次。C-能够遵守安全规范，稳压管、开关管等器件烧坏次数合计小于等于2次。D-不遵守各项安全规范,频繁烧坏稳压管、开关管等元器件。2Ml哙收答辩10%能够十分正确清晰地阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设 计情况。B-能够阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设计情况.洁晰和 完整程度一般。C-能够阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设计情况,清晰和 完整程度欠佳。D-无法阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运

15、用设计情况。3Ml课程设计 报告10%，卜报告撰写规范,能够十分详细阐述和分析设计方案实现过程和问SS.以及团队任务和多学科知识运用设 计完成情况。B-报告撰写规范度一般，对设计方案实现过程、问题分析、团队分工协作以及多学科知识运用设计情况的 阐述不够详细。Q报告撰写基本规范，报告中有对设计方案实现过程、问题分析、团队协作以及多学科知识运用进行闸 述，但内容较少或部分欠缺。D报告撰写不合规范，报告内容欠缺较多且不完整.没有按要求对相关要点进行阐述。4M2设计作品40%A-设计作品焊装规整准确，输出电压和带载能力完全满足设计指标要求。B-设计作品焊装规整准确度一般.输出电压和带载能力与设计指标存

16、在少量偏差。Q能够完成设计作品的焊装,但是规整度欠佳.系统具有电压信号揄出和带载能力。D未完成设计作品的制作，系统无电压信号揄出和带载能力。5M2驶收答辩30%A-能够十分正确清晰地阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设 计情况。B-能够阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设计情况,清晰和 完整程度一般。C-能够阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设计情况，清晰和 完整程度欠佳。D无法阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设计情况。6M2课程设计 报告30%A-

17、报告撰写规范，能够十分详细阐述和分析设计方案实现过程和问题.以及团队任务和多学科知识运用设 计完成情况。B-报告撰写规范度一般,对设计方案实现过程、问题分析、团队分工协作以及多学科知识运用设计情况的 阐述不够详细。Q报告撰写基本规范，报告中有对设计方案实现过程、问题分析、团队协作以及多学科知识运用进行阐 述，但内容较少或部分欠缺。D报告撰写不合规范，报告内容欠缺较多且不完整.没有按要求对相关要点进行阐述。7M3实践安全30%A-严格主动遵守各项安全规范，无元器件和仪器设备的损坏现象.B-遵守各项安全规范情况一般.稳压管等器件烧坏次数合计小于等于1次。C能够遵守安全规范，稳压管、开关管等器件烧坏

18、次数合计小于等于2次。 D-不遵守各项安全规范，频繁烧坏稳压管、开关管等元器件。8M3仪器仪表 使用20%A-十分熟练且正确地使用相关仪翳仪表及仿真软件对系统电压和电流数据进行采集和测试分析。B能够正确使用相关仪器仪表及仿真软件对系统电压和电流数据进行采集和测试分析，熟练度一般。c-会使用相关仪器仪表及仿真软件对系统电压和电流数据进行采集和测试分析，但熟练度和正徜度欠佳。D-不会使用相关仪器仪表及仿真软件对系统电压和电流数据进行采集和测试分析。9M3设计作品50%A设计作品焊装规整准确,输出电压和带载能力完全满足设计指标要求;B-设计作品焊装规整准确度一般.输出电压和带载能力与设计指标存在少量

19、偏差。C-能够完成设计作品的焊装.但是规整度欠佳，系统具有电压信号输出和带载能力C 卜未完成设计作品的制作，系统无电压信号输出和带载能力。10M4实践安全20%A-严格主动遵守各项安全规范.无元器件和仪褥设备的损坏现象，R遵守各项安全规范情况一般.稳压管等器件烧坏次数合计小于等于1次。 C-能够遵守安全规范，稳压管、开关管等器件烧坏次数合计小于等于2次， 卜不遵守各项安全规范，频繁饶坏稳压管、开关管等元器件。11M4仪器仪表 使用50%A-十分熟练且正确地使用相关仪器仪表及仿真软件对系统电压和电流数据进行采集和测试分析B-能够正确使用相关仪器仪表及仿真软件对系统电压和电流数据进行采集和测试分析

20、,熟练度一般。c-会使用相关仪器仪表及仿真软件对系统电伍和电流数据进行采集和测试分析，但熟练度和正瑜度欠佳。D-不会使用相关仪器仪表及仿真软件对系统电压和电流数据进行采集和测试分析。12M4课程设计 报告30%A-报告撰写规范,能够十分详细阐述和分析设计方案实现过程和问题，以及团队任务和多学科知识运用设 计完成情况。B-报告撰写规范度一般,对设计方案实现过程、问题分析、团队分工协作以及多学科知识运用设计情况的 阐述不够详细。c-报告撰写基本规范，报告中有对设计方案实现过程、问题分析、团队协作以及多学科知识运用进行阐 述，但内容兢少或部分欠加。D-报告撰写不合规范，报告内容欠缺较多且不完整.没有

21、按耍求对相关要点进行阐述。13M5团队合作 表现30%A-团队成员任务分工明确合理,团队成员平时有效沟通交流和讨论,B-团队成员任务分工基本明确合理，团队成员平时沟通交流和讨论情况一般，C-团队成员任务有分工，团队成员平时有沟通交流和讨论但频率较少。0团队成员任务没有分工,团队成员之间无有效沟通交流和讨论。14M5骏收答辩30%，卜能够十分正确清晰地阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设 计情况.B能够阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设计情况,清晰和 完整程度一般。c-能够阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成

22、情况和多学科知识运用设计情况,清晰和 完整程度欠佳。D-无法阐述系统设计流程、方案、工作原理以及团队任务的完成情况和多学科知识运用设计情况。15M5课程设计 报告40%，卜报告撰写规范,能够十分详细阐述和分析设计方案实现过程和问题，以及团队任务和多学科知识运用设 计完成情况。B-报告撰写规范度一般，对设计方案实现过程、问题分析、团队分工协作以及多学科知识运用设计情况的 阐述不够详细。c-报告撰写基本规范，报告中有对设计方案实现过程、问题分析、团队协作以及多学科知识运用进行阐 述，但内容较少或部分欠缺。D-报告撰写不合规范，报告内容欠缺较多且不完整.没有按要求对相关要点进行阐述。评分等 (A, B,(级说明：:,D=90 100, 75-89, 60 74,0-59六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书电力电子课程设计指导书.自编，无.（*主教材）2图书电力电子技术.张加胜编，中国石油大学出版社，2016. ISBN:9787563654130.3图书电力电子学：电力电子变换和控制技术，陈坚、康勇，高等教育出版社，2011, ISBN:9787040104912.4图书开关电源原理、设计及实例,陈纯楷，电子工业出版社，2012, ISBN:978712l 168086.