《電力電子技術(shù)》教學(xué)大綱（本科）

《電力電子技術(shù)》教學(xué)大綱課程英文名TechniqueofPowerElectronics課程代碼01M0045學(xué)分3總學(xué)時(shí)48理論學(xué)時(shí)40實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)8課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)限選先修課程電路分析基礎(chǔ)A、電子技術(shù)、電機(jī)與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)適用專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化開(kāi)課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院執(zhí)筆人審定人制定時(shí)間2020年10月注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課：課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（-）課程地位本課程《電力電子技術(shù)》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，該課程橫跨電力、電子和控制三大知識(shí)領(lǐng)域，它是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的入門課程，也是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。（-）課程目標(biāo).熟練掌握直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流變換電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理及分析方法；（支撐畢業(yè)要求1-3/H）.掌握常用電力電子器件的工作原理、基本特性和主要參數(shù)，熟練掌握和應(yīng)用相控技術(shù)、PWM技術(shù)和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，掌握常用電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路；（支撐畢業(yè)要求2-1/H）.具有初步設(shè)計(jì)、調(diào)試和分析電力電子變流裝置的能力；（支撐畢業(yè)要求3-1/H）.熟悉電力電子專業(yè)英語(yǔ)，熟練閱讀電力電子技術(shù)外文文獻(xiàn)。（支撐畢業(yè)要求I0-3/M）二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法課程教學(xué)以課堂教學(xué)為主，結(jié)合課堂討論、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外自學(xué)和課外作業(yè)等共同實(shí)施。.課堂教學(xué)。課堂教學(xué)主要講解電力電子器件特性、直流一直流、直流-交流、交流一直流、交流-交流變換器原理結(jié)構(gòu)以及控制方法，采用雙語(yǔ)授課方式，使同學(xué)們系統(tǒng)地掌握電力電子技術(shù)基礎(chǔ)理論，熟悉電力電子器件的使用方法、了解變換器的設(shè)計(jì)和分析方法，熟悉電力電子專業(yè)英語(yǔ)，在講解過(guò)程中將理論知識(shí)和具體工程應(yīng)用相結(jié)合，提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。.課堂討論。結(jié)合章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，以主題討論為主，單獨(dú)提問(wèn)或分組討論，完善課堂討論評(píng)價(jià)機(jī)制，激發(fā)同學(xué)們參與討論的熱情，增強(qiáng)同學(xué)們的專業(yè)思維和語(yǔ)言表達(dá)等能力，提升專業(yè)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)新思維等素質(zhì)。.課內(nèi)實(shí)踐。通過(guò)三相橋式全控整流電路、單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，來(lái)驗(yàn)證理論知識(shí)，達(dá)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的效果。.課外自學(xué)。課堂之外的自學(xué)包括課本學(xué)習(xí)和課外資料學(xué)習(xí)，通過(guò)一定的課前預(yù)習(xí)和課后的復(fù)習(xí)提升聽(tīng)課效率和加深知識(shí)點(diǎn)的理解，通過(guò)課堂提問(wèn)等形式促進(jìn)學(xué)生課堂之外的課本學(xué)習(xí)；通過(guò)課外資料的查詢和課程網(wǎng)站知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，總結(jié)電力電子技術(shù)原理、分析方法及應(yīng)用等方面的讀書(shū)心得，并以作業(yè)形式在網(wǎng)站匕與大家交流，以培養(yǎng)同學(xué)們文獻(xiàn)檢索能力和提高自主學(xué)習(xí)能

力。.課外作業(yè)。習(xí)題包括概念題、基本運(yùn)算題、綜合分析題、應(yīng)用設(shè)計(jì)題和仿真練習(xí)題等，選用的習(xí)題與知識(shí)點(diǎn)緊密相連，并且具有一定數(shù)量的綜合應(yīng)用題，從而加深基本概念的理解，提高分析問(wèn)題能力，培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力。批改量不低于規(guī)定數(shù)，在課堂上充分討論和講解作業(yè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L(其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低)。課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度(H、M、L)1-32-13-110-3課程目標(biāo)1H---課程目標(biāo)2-H--課程目標(biāo)3--H-課程目標(biāo)4---M.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。四、課程主要內(nèi)容與基本要求

知識(shí)點(diǎn)基本要求基本要求第1章緒論(Introduction)掌握電力電子技術(shù)的基本概念、學(xué)科地位、基本內(nèi)容和發(fā)展歷史，了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍，了解電力電子技術(shù)的發(fā)展前景，了解本課程的內(nèi)容、任務(wù)與要求。L1第2章電力電子器件(PowerElectronicDevices)熟悉和掌握晶閘管、電力MOSFET、IGBT等電力電子器件的結(jié)構(gòu)、原理、特性和使用方法以及電力電子器件驅(qū)動(dòng)、電力電子器件保護(hù)、串并聯(lián)以及緩沖電路.L3第3章整流電路(ACtoDCConverters)熟練掌握各種基本單相和三相可控整流電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析和控制方法，掌握PWM整流電路。L3第4章逆變電路(DCtoACConverters)熟練掌握各種基本逆變電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析和控制方法，掌握換流方式，單相與三相電壓型方波逆變電路與PWM逆變電路。L3第5章宜流-宜流變換電路(DCtoDCConverters)熟練掌握各種基本直流斬波電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析和控制方法，掌握隔離型DC-DC變換技術(shù)、開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法。L3第6章交流-交流變換電路(ACtoACConverters)熟練掌握各種基本交流-交流電力變換電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析和控制方法。L3第7章PWM控制技術(shù)重點(diǎn)掌握PWM控制的基本原理、PWM逆變電路的控制方式、PWM逆變電路的諧波分析、跟蹤型PWM逆變電路及PWM整流電路L3第8章軟開(kāi)關(guān)技術(shù)(Soft-SwitchingTechniques)掌握并理解軟開(kāi)關(guān)概念、電路分類及典型電路L2基本要求：Ll?理解，L2-掌握，L3-熟練掌握五、課程學(xué)時(shí)安排

章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)作業(yè)要求自學(xué)要求討論第1章緒論電力電子器件與電力電子技術(shù)發(fā)展概況2完成課后概念類習(xí)題。1、2、3、4第2章電力電子器件電力電子器件概述電力二極管晶閘管典型全控器件其它電力電子器件電力電子器件驅(qū)動(dòng)電力電子器件保護(hù)電力電子器件串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)6完成課后基本概念類習(xí)題。課前復(fù)習(xí)電子技術(shù)中二極管和三極管的工作原理。2、4第3章整流電路單相可控整流電路三相可控整流電路變壓器漏感對(duì)整流電路的影響電容濾波的不可控整流電路整流電路的諧波和功率因數(shù)大功率可控整流電路整流電路的有源逆變工作狀態(tài)12完成課后分析類、計(jì)算類和綜合類習(xí)題。課前預(yù)習(xí)本章內(nèi)容，自學(xué)變壓器漏感對(duì)整流電路的影響。安排直流-交流變換原理的主題討論。1、3、4第4章逆變電路換流方式電壓型逆變電路電流型逆變電路多重逆變電路和多電平逆變電路4完成課后分析類、計(jì)算類和綜合類習(xí)題。課前復(fù)習(xí)和掌握晶閘管工作原理。安排電壓型與電流型逆變電路的主題討論。1、3、4第5章直流?直流變換電路5.1基本斬波電路3.2復(fù)合式斬波電路和多相多重?cái)夭娐?.3隔離型直流變換電路4完成課后分析類、計(jì)算類和綜合類習(xí)題。課前復(fù)習(xí)和掌握全控器件工作原理。安排直流-直流變換器基本原理及應(yīng)用的主題1、3、4課外了解直流-直流變換器的應(yīng)用情況。討論。第6章交流-交流變換電路交流調(diào)壓電路其它交流電力控制電路交-交變頻電路矩陣式變換器4完成課后分析類、計(jì)算類和綜合類習(xí)題。課前復(fù)習(xí)第3章3.1單相可控整流電路的內(nèi)容.1、3、4第7章PWM控制技術(shù)PWM控制的基本原理PWM逆變電路及其控制方法PWM跟蹤控制技術(shù)PWM整流電路及其控制4完成課后分析類、計(jì)算類和綜合類習(xí)題。課前復(fù)習(xí)第4章4.2、電壓型逆變電路的內(nèi)容。安排與第4章逆變電路控制方法比較的專題討論2、3、4第8章軟開(kāi)關(guān)技術(shù)軟開(kāi)關(guān)的基本概念軟開(kāi)關(guān)電路的分類2完成課后分析類和計(jì)算類習(xí)題。課前復(fù)習(xí)和掌握諧振電路特性.安排軟開(kāi)關(guān)技術(shù)及變換效率的專題討論2、3、4總復(fù)習(xí)對(duì)本課程進(jìn)行復(fù)習(xí)2課前梳理未完全掌握的知識(shí)點(diǎn)和以往作業(yè)錯(cuò)誤。1、2、3、4六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。

序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)驗(yàn)別實(shí)類應(yīng)程標(biāo)對(duì)課目1三相橋式全控整流電路2驗(yàn)證三相橋式全控整流電路工作原理預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)。驗(yàn)證必做32單相交流調(diào)壓電路2驗(yàn)證單相交流調(diào)壓電路工作原理預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)驗(yàn)證必做33三相交流調(diào)壓電路2驗(yàn)證三相交流調(diào)壓電路工作原理預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)驗(yàn)證必做34三相有源逆變電路2驗(yàn)證三相有源逆變電路原理預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)驗(yàn)證必做3七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)、實(shí)踐報(bào)告等點(diǎn)名記錄、課堂發(fā)言記錄、作業(yè)完成質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)成績(jī)和報(bào)告質(zhì)量20%實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量20%期末考核閉卷卷面成績(jī)60%考核類別考試成績(jī)登記方式百分制八、課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)和達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)成績(jī)?cè)u(píng)定課程目標(biāo)1講授作業(yè)Aio期末考試So目標(biāo)達(dá)成度1=(Aj/Aio+Bi/Bio)/2課程目標(biāo)2講授作業(yè)A2o期末考試B20目標(biāo)達(dá)成度2=（A2/A20+B，B20）/2課程目標(biāo)3講授作業(yè)A30期末考試B30實(shí)驗(yàn)成績(jī)C30目標(biāo)達(dá)成度3=(A3/A30+B3/B30+C3/C30)/3課程目標(biāo)4講授作業(yè)A40期末考試B40目標(biāo)達(dá)成度4=(A4/A40+B4/BQ/2注：上述A、。、Bxo、Cxo分別是作業(yè)、期末考試和實(shí)驗(yàn)成績(jī)中對(duì)應(yīng)于課程目標(biāo)x的題目或是實(shí)驗(yàn)中總分；A、、Bx、Cx分別是作業(yè)、期末考試和實(shí)驗(yàn)成績(jī)中對(duì)應(yīng)于課程目標(biāo)x的題目或是實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的平均得分。九、推薦教材與主要參考書(shū)（一）推薦教材：.電力電子技術(shù)，王兆安主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2009.1,第五版.Powerelectronics:converters,applicationsanddesign,Mohan,高等教育出版社，2004,第三版（二）主要參考書(shū)：

.電力電子技術(shù)，南余榮主編，電子工業(yè)出版社，2018.6,第一版.《電力電子技術(shù)》期刊.《IEEETransactionsonPowerElectronics^期刊附件一、作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表考核內(nèi)容A(90-100)B(80-89)C(70-79)D(60-69)E(<60)知識(shí)及概念掌握程度（權(quán)重30%）知識(shí)及概念掌握全面，運(yùn)用得當(dāng)知識(shí)及概念掌握較全面，能正確運(yùn)用知識(shí)及概念掌握較全面，能夠運(yùn)用，但沒(méi)有考慮約束條件知識(shí)及概念掌握程度一般，并不能正確運(yùn)用沒(méi)有掌握知識(shí)及概念，不會(huì)運(yùn)用公式解題過(guò)程的正確性、完整性（權(quán)重70%）解題過(guò)程正確、完整，邏輯性強(qiáng)，答案正確率超過(guò)90%,書(shū)寫清晰解題過(guò)程較正確、完整，邏輯性較強(qiáng)，答案正確率超過(guò)80%,書(shū)寫清晰解題過(guò)程較基本正確、完整，答案正確率超過(guò)70%解題過(guò)程中存在錯(cuò)誤，答案正確率超過(guò)60%解題過(guò)程錯(cuò)誤且不完整，答案正確率低于60%二、實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表考核內(nèi)容A(90-100)B(80-89)C(70-79)D(60-69)E(<60)實(shí)驗(yàn)操作能按實(shí)