電力電子技術(shù)課程教學(xué)大綱1

電力電子技術(shù)課程教學(xué)大綱課程名稱：電力電子技術(shù)英文名稱：PowerElectronicTechnique課程編號：5學(xué)時數(shù)：56其中實驗學(xué)時數(shù)：12課外學(xué)時數(shù)：0學(xué)分?jǐn)?shù)：3.5適用專業(yè)：電氣工程及其自動化一'課程的性質(zhì)'目的和任務(wù)電力電子技術(shù)橫跨“電力”、“電子”與“控制”三個領(lǐng)域，是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一，已被廣泛地應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、交通等各個領(lǐng)域，有著極其廣闊的應(yīng)用前景。電力電子技術(shù)是電氣工程及其自動化專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程通過對功率半導(dǎo)體器件、驅(qū)動電路、交流-直流(AC-DC)變換電路、直流-直流(DC-DC)交換電路、直流-交流(DC-AC)變換電路、交流-交流(AC-AC)變換電路、軟開關(guān)技術(shù)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握各類電能變換的基本原理，各電力電子變換裝置的電路結(jié)構(gòu)、基本原理、控制方法、設(shè)計計算；使學(xué)生具有初步設(shè)計、調(diào)試、分析電力電子變流裝置的能力。二、課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求、重點和難點緒論了解電力電子技術(shù)的由來和開展，及其應(yīng)用的領(lǐng)域，明確本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和基本要求。(一)電力電子器件的原理與特性了解電力電子器件的開展、分類與應(yīng)用，理解和掌握功率二極管、晶閘管(SCR)、可關(guān)斷晶閘管(GT0)、大功率晶體管(GTR或BJT)、功率場效應(yīng)晶體管(電力MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等常用的電力電子器件的工作機理、電氣特性和主要參數(shù)。重點：各種電力電子器件原理、性能上的不同點，各自應(yīng)用的場合。內(nèi)容：.功率半導(dǎo)體器件概述.基本特性與工作環(huán)境.功率二極管.功率晶體管(電力晶體管，功率MOSFET,功率復(fù)合器件IGBT).晶閘管.電力半導(dǎo)體器件的應(yīng)用問題(二)功率半導(dǎo)體器件的驅(qū)動掌握各種電力電子器件的驅(qū)動及緩沖電路。重點：電壓控制型器件的驅(qū)動和緩沖電路。(三)交流-直流(AC-DC)變換理解和掌握單相橋式、三相半波、三相橋式等整流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、電氣性能、波形分析方法和參數(shù)計算。理解和掌握可控整流的逆變工作狀態(tài)、電容濾波的不控整流電路、整流電路的諧涉及功率因數(shù)分析以及大功率整流電路等方面。重點：各種整流電路的波形分析和基本電量的計算方法。難點：不同負(fù)載對整流電路的影響和交流側(cè)電抗對輸出特性的影響直流-直流（DC-DC）變掌握直流斬波電路的工作原理及控制方法。包括降壓斬波電路（Buck變換器）、升壓斬波電路（Boost變換器）、升降壓斬波電路（Buck-Boost變換器）、庫克電路（Cuk電路）和Zeta電路、復(fù)合斬波電路和多相多重斬波電路。重點：斬波電路的原理及應(yīng)用。直流-交流（DC-AC）變換了解無源逆變電路的概念、原理及分類，掌握三相橋式逆變電路的原理與參數(shù)計算，重點掌握電壓型逆變電路的換相過程，了解電流型逆變電路。重點：掌握三相橋式逆變電路的原理與參數(shù)計算。內(nèi)容：.概述.逆變電路的基本拓?fù)湫问?單相方波逆變電路.單相SPWM逆變電路.三相方波逆變電路.三相SPWM逆變電路.逆變器的多重化交流-交流（AC-AC）變換掌握交一交變頻電路的原理及電路，分析其優(yōu)缺點。內(nèi)容：1.間接交流一交流變換電路2.直接交流一交流變換電路3.交流調(diào)壓電路軟開關(guān)技術(shù)內(nèi)容：1.諧振軟開關(guān)的基本概念2.典型諧振開關(guān)電路（八）電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用內(nèi)容：.閘管-直流電動機調(diào)速系統(tǒng).晶閘管無換向器電機.異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng).有源電力濾波器（APF）.不間斷電源（UPS）.靜止無功補償(SVC).靜止無功發(fā)生器(SVG).高壓直流輸電(HVDC)三、教學(xué)方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例1緒論講授22：12電力電子器件的原理與特性講授62：13功率半導(dǎo)體器件的驅(qū)動講授6+22：14交流-直流(AC-DC)變換講授+實驗10+42：15直流-直流(DC-DC)變換講授+實驗4+22：16直流-交流(DC-AC)變換講授8+22：17交流-交流(AC-AC)變換講授3+22：18軟開關(guān)技術(shù)講授+實驗32：19電力電子器件的應(yīng)用基礎(chǔ)講授22：1四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的要求本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括：課堂講授、課外作業(yè)和實驗。通過本課程的各教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題的能力。(-)課堂講授著重講授基本原理和分析方法，采用多媒體教學(xué)，加大信息量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。(二)實驗：5?6個實驗(每個實驗3?4學(xué)時)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和鞏固知識的重要手段，是工程訓(xùn)練的重要內(nèi)容。實驗工程為：(1)晶閘管觸發(fā)電路(鋸齒波觸發(fā)電路)及單相整流電路實驗(2)自關(guān)斷器件及驅(qū)動保護(hù)電路實驗(3)三相橋式全控整流與有源逆變電路實驗DC-DC電路實驗(DC-AC)電路實驗AC-AC電路(或DC-AC)實驗五,本課程與其它課程的聯(lián)系本課程的先修課程為：電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機及拖動基礎(chǔ)。本課程為學(xué)習(xí)運動控制系統(tǒng)、變頻器應(yīng)用技術(shù)、控制電機、電力系統(tǒng)自動化奠定了基礎(chǔ)。六、教學(xué)參考書目