第五章：电力电子习题解答教案资料
电力电子技术教案(完整版)
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三、失控现象
当突然把控制角增大到180°或 突然切断触发电路时，会发生正在导 通的晶闸管一直导通而两个二极管轮 流导通的现象。
失控工作过程
22
例
有一大电感负载采用单相半控桥式有续 流二极管的整流电路供电，负载电阻为 5Ω，输入电压220v，晶闸管的控制角 α=60º ，求流过晶闸管、二极管的电流 平均值和有效值。 解：负载端输出的电压平均值 Ud=0.9U2(1+COS α)/2 =149V
单相半控桥整流电 路，当导通角θ=120º 时 120 I d 10 A 流过续流二极管和晶闸管 360 的电流平均值相同。 。
返回
25
单相全控桥
阻性负载
VT1 VT2 Rd VT3 VT4
VT1.VT4导通
ud
VT2.VT3导通
wt
工作过程
26
感性负载
VT1
VT2
Ld
Rd VT3 VT4
数量关系：
负载端输出直流电压 Ud 1 1 cosa Ud 2U 2 sin d t 0.45U 2 2 a 2
负载端平均电流 Id Ud Id Rd
负载端电流有效值 I I2 kf U2 U Rd Rd 1 a sin 2a 4 2
I Id
sin 2a 2 a 2 (1 co sa )
功率因数cos P UI cos S U2I 1 a sin 2a 4 2
P UI 负载端输出功率 ; S U 2 I 2 电源视在功率
例
1.
2.
3.
4.
有一单相半波可控流电路，负载电阻为10Ω ， 直接接到交流电源220V，要求控制角从 180°—0°可移相。求： 控制角α=60°时，电压表、电流表读数，及 此时的电路功率因数。 如导线电流密度取j=6A/mm² ，计算导线截面。 计算Rd的功率。 电压电流考虑2倍裕量，选择晶闸管元件。
(精品)电力电子技术(王兆安第五版)课后习题全部答案
电力电子技术2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。
解：a) I d1=Im2717.0)122(2Im)(sinIm214≈+=⎰πωπππtI1=Im4767.021432Im)()sin(Im2142≈+=⎰πϖπππwtdtb) I d2=Im5434.0)122(2Im)(sinIm14=+=⎰wtd tππϖπI2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) I d3=⎰=2Im41)(Im21πωπtdI3=Im21)(Im2122=⎰tdωππ2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解：额定电流I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) I m135.3294767.0≈≈IA, I d1≈0.2717I m1≈89.48A b) I m2,90.2326741.0A I≈≈I d2A I m 56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413=m I2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益1α和2α，由普通晶阐管的分析可得，121=+αα是器件临界导通的条件。
电工电子技术 教案
电工电子技术教案第一章：电工基础1.1 电流、电压和电阻的概念电流：电荷的定向移动形成电流，单位是安培（A）。
电压：电势差，单位是伏特（V）。
电阻：阻碍电流流动的性质，单位是欧姆（Ω）。
1.2 欧姆定律欧姆定律公式：U = IR，其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
应用示例：给定电压和电阻，计算电流；给定电流和电阻，计算电压等。
1.3 串并联电路串联电路：电流在各个元件中相同，电压分配。
并联电路：电压在各个元件中相同，电流分配。
第二章：电子元件2.1 半导体基础知识半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，如硅（Si）、锗（Ge）。
PN结：P型半导体和N型半导体接触形成的结构，具有单向导电性。
2.2 二极管结构、符号和性质。
应用：整流、滤波、稳压等。
2.3 晶体管结构、符号和类型（NPN、PNP）。
放大作用和应用。
第三章：基本电路分析3.1 交流电路交流电：电压和电流随时间变化的电信号。
交流电路的特点和应用。
3.2 频率和相位频率：单位是赫兹（Hz），表示单位时间内周期性变化的次数。
相位：表示电压或电流波形的时间关系。
3.3 谐振电路谐振条件：L和C的组合使电路的阻抗最小，电流最大。
应用：滤波、选频等。
第四章：电子测量技术4.1 测量仪器和工具示波器、万用表、信号发生器、毫安表等。
4.2 测量方法和注意事项测量电阻、电容、电感、电压、电流等。
注意事项：正确选择测量范围、避免测量误差等。
4.3 故障诊断与维修常用诊断方法：观察、测量、替换元件等。
维修技巧：查找故障原因、排除故障、修复电路等。
第五章：电力电子技术5.1 电力电子器件晶闸管、GTO、IGBT等。
5.2 电力电子电路应用交流调速、变频调速、电力控制等。
5.3 节能技术和环保电力电子技术在节能和环保领域的应用。
第六章：电机原理与应用6.1 直流电机构造、原理和分类（永磁直流电机、励磁直流电机）。
特性：转速、扭矩与电流的关系。
6.2 交流电机构造、原理和分类（异步电机、同步电机）。
电力电子技术(第二版)第5章答案
解：输出线电压的基波幅值
输出线电压的有效值
输出线电压中五次谐波 的表达式为：
其有效值为：
输出相电压的基波幅值
输出相电压的有效值
6.SPWM逆变器有哪些优点？其开关频率的高低有什么利弊？
4.电压型逆变器中反馈二极管的作用是什么？
答：在电压型逆变器中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。
12.什么是自然采样法和规则采样法？
答：按照SPWM控制的基本原理，可在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关管的通断，这种生成SPWM波形的方法称为自然采样法。规则采样法是一种应用较广的工程使用方法，它的效果非常接近自然采样法。
13.逆变器多重化的目的是什么？如何实现？
答：逆变电路多重化的目的：一是使总体上装置的功率等级提高；二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波，还是电流型逆变电路输出的矩形电流波，都含有较多谐波，对负载有不利影响；采用多重逆变电路，可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。
第五章
1.换流方式有哪几种?各有什么特点?
答:换流方式有4种:
1器件换流。利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。
2电网换流。由电网提供换流电压称为电网换流。这种换流方式应用于由交流电网供电的电路中，它是利用电网电压自动过零并变负的性能来实现换流的。
电力电子教案模板范文
课时：2课时教学目标：1. 知识目标：了解电力电子技术的基本概念、发展历程及其在现代电力系统中的应用。
2. 能力目标：掌握电力电子器件的基本原理、特性及其在电力系统中的应用。
3. 情感目标：培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学生的创新意识和实践能力。
教学重点：1. 电力电子器件的基本原理及特性。
2. 电力电子技术在电力系统中的应用。
教学难点：1. 电力电子器件的开关特性及其对电力系统的影响。
2. 电力电子技术在电力系统中的应用案例分析。
教学准备：1. 多媒体课件2. 电力电子器件实物或模型3. 相关教材及参考资料教学过程：第一课时一、导入1. 提问：同学们，你们知道什么是电力电子技术吗？2. 引导学生思考：电力电子技术在我们的生活中有哪些应用？二、新课讲解1. 电力电子技术的基本概念- 介绍电力电子技术的定义、发展历程及在我国的应用。
- 通过实例说明电力电子技术在电力系统、交通运输、家电等领域的重要性。
2. 电力电子器件的基本原理及特性- 介绍电力电子器件的种类，如二极管、晶体管、功率MOSFET等。
- 分析各类器件的工作原理、特性及其在电力系统中的应用。
三、课堂练习1. 学生分组讨论：列举电力电子器件在电力系统中的应用实例。
2. 学生代表发言，教师点评。
四、小结1. 回顾本节课所学内容，强调电力电子技术在电力系统中的重要性。
2. 布置课后作业，要求学生查阅资料，了解电力电子技术在新能源领域的应用。
第二课时一、复习导入1. 提问：上节课我们学习了电力电子技术的基本概念和器件，谁能简要介绍一下？2. 学生回答，教师点评。
二、案例分析1. 介绍电力电子技术在电力系统中的应用案例，如逆变器、变流器等。
2. 分析案例中涉及的电力电子器件及其工作原理。
3. 引导学生思考：这些案例对电力电子技术的发展有哪些启示？三、课堂讨论1. 学生分组讨论：结合所学知识，探讨电力电子技术在电力系统中的应用前景。
2. 学生代表发言，教师点评。
电工电子技术教案
电工电子技术教案第一章：电工基础1.1 电流、电压和电阻的概念解释电流、电压和电阻的基本概念介绍电流的单位（安培）、电压的单位（伏特）和电阻的单位（欧姆）1.2 欧姆定律介绍欧姆定律的公式：U = IR解释电压、电流和电阻之间的关系进行欧姆定律的实例计算1.3 电路的基本元件介绍电路的基本元件：电源、导线、开关、电阻等解释各元件在电路中的作用第二章：电子元件2.1 半导体基础知识介绍半导体的概念和特点解释N型半导体和P型半导体的区别2.2 二极管介绍二极管的结构和工作原理解释二极管的伏安特性讲解二极管的应用电路2.3 晶体管介绍晶体管的结构和工作原理解释晶体管的放大作用讲解晶体管的应用电路第三章：交流电路3.1 交流电的基本概念解释交流电和直流电的区别介绍交流电的频率和周期3.2 交流电路的电阻、电感和电容解释电阻、电感和电容在交流电路中的作用介绍阻抗的概念和计算方法3.3 交流电路的功率介绍交流电路的有功功率和无功功率解释功率因数的概念和计算方法第四章：电子电路设计4.1 电子电路设计的基本步骤介绍电子电路设计的基本步骤：需求分析、电路图设计、元件选型、PCB设计等4.2 电路图设计软件介绍常用的电路图设计软件：Altium Designer、Eagle、KiCad等4.3 PCB设计的基本原则讲解PCB设计的基本原则：布线规则、层叠设计、信号完整性考虑等第五章：电工电子技术在实际应用中的案例分析5.1 家庭电路分析家庭电路的基本组成和的工作原理讲解家庭电路的安装和维护方法5.2 电动汽车充电器介绍电动汽车充电器的基本原理和组成分析充电器的电路设计和应用5.3 无线通信电路解释无线通信电路的基本原理和组成分析无线通信电路的设计和应用第六章：电机与控制6.1 直流电机介绍直流电机的工作原理和结构特点解释直流电机的启动、制动和调速原理分析直流电机的控制电路6.2 交流电机介绍交流电机的工作原理和结构特点解释交流电机的启动和制动方法分析交流电机的控制电路6.3 电机控制电路设计讲解电机控制电路的设计方法和步骤分析常用电机控制电路的实例第七章：电力电子技术7.1 晶闸管介绍晶闸管的结构和工作原理解释晶闸管的伏安特性和触发方式分析晶闸管的应用电路7.2 变频器介绍变频器的原理和功能解释变频器的控制方式和应用分析变频器的电路组成7.3 电力电子器件的应用介绍电力电子器件的类型和特点分析电力电子器件在电力系统中的应用实例第八章：电力系统与保护8.1 电力系统概述介绍电力系统的组成和特点解释电力系统的电压等级和传输方式8.2 电力系统保护讲解电力系统保护的原理和分类分析电力系统保护装置的配置和作用8.3 继电保护与自动化介绍继电保护的原理和应用解释电力系统自动化的意义和实现方法第九章：通信电子技术9.1 通信系统概述介绍通信系统的基本组成和分类解释通信系统的信号调制与解调原理9.2 模拟通信与数字通信比较模拟通信和数字通信的优缺点介绍模拟通信和数字通信的实现方法9.3 无线通信技术介绍无线通信的原理和分类分析无线通信系统的组成和应用第十章：电工电子技术的创新与发展10.1 电工电子技术在新能源领域的应用介绍新能源领域中电工电子技术的发展现状和趋势分析电工电子技术在新能源发电、存储和传输等方面的应用实例10.2 物联网与电工电子技术解释物联网的概念和架构探讨电工电子技术在物联网中的应用和挑战10.3 电工电子技术的未来发展趋势分析电工电子技术在、大数据、云计算等领域的应用前景探讨电工电子技术在可持续发展、绿色环保等方面的创新方向重点解析本文教案主要涵盖了电工电子技术的基本概念、元件、电路设计、电机与控制、电力电子技术、电力系统与保护、通信电子技术以及电工电子技术的创新与发展等十个章节。
职业中学电工电子全部课程教案
职业中学电工电子全部课程教案第一章：电工基础1.1 电流、电压和电阻的概念电流：电荷的定向移动形成电流，电流的单位是安培（A）。
电压：电压是电势差的绝对值，电压的单位是伏特（V）。
电阻：电阻是电流流过导体时受到的阻碍，电阻的单位是欧姆（Ω）。
1.2 欧姆定律欧姆定律：电流I等于电压U除以电阻R，即I = U/R。
应用欧姆定律计算电路中的电流、电压和电阻。
1.3 电路的基本元件电源：提供电能的装置，如电池、发电机。
导体：电流流过的路径，如电线、金属。
电阻器：限制电流流动的装置，如电阻、电位器。
开关：控制电路通断的装置。
第二章：电子技术基础2.1 半导体概念半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，如硅、锗。
N型半导体：掺入五价元素（如磷）的半导体。
P型半导体：掺入三价元素（如硼）的半导体。
2.2 PN结PN结：P型半导体和N型半导体接触形成的结。
PN结的正向偏压和反向偏压特性。
2.3 二极管二极管：由PN结组成的半导体器件。
二极管的导通和截止条件。
二极管的应用：整流、滤波、稳压等。
第三章：基本电路分析方法3.1 基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律：电路中任意节点进入电流之和等于离开电流之和。
基尔霍夫电压定律：电路中闭合回路电压降之和等于电源电压之和。
3.2 电路的简化串联电路：电流相同，电压相加。
并联电路：电压相同，电流相加。
3.3 交流电路分析交流电：电压和电流随时间变化的电信号。
交流电路的阻抗和相位。
第四章：电子测量与调试4.1 电子测量仪器示波器：显示电压随时间变化的图形。
多用电表：测量电压、电流、电阻等。
信号发生器：产生不同频率和幅度的信号。
4.2 电路调试方法测量电路中的电压、电流、电阻等参数。
故障诊断和修复。
4.3 安全操作规程遵守安全操作规程，防止触电和短路等事故。
第五章：实用电子电路设计5.1 设计原则和步骤确定电路功能和性能要求。
选择合适的元器件。
绘制电路原理图和PCB图。
5.2 常用电路设计实例放大电路：放大微弱信号。
电子行业电力电子技术课后答案
电子行业电力电子技术课后答案第一题电力电子技术在电子行业中的地位非常重要。
它是将电能转换为其他形式的能量的技术，包括电压转换、频率转换和波形变换等。
电力电子技术在交流电能转换、直流电能转换和高频电能转换等方面发挥着重要作用。
第二题电能的转换过程中，会产生一定的损耗。
常见的电力电子设备有整流器、逆变器、变压器等。
这些设备在转换电能过程中都会产生一定的功率损耗。
合理设计电力电子设备的拓扑结构以及选用合适的电子元器件，可以减小功率损耗，提高能量转换效率。
第三题电力电子技术的应用十分广泛。
在电力系统中，电力电子技术被广泛应用于输电、配电和电力负载控制等领域。
在交通领域，电力电子技术也被广泛应用于电动汽车、高速列车等交通工具中。
此外，电力电子技术还应用于工业控制、电力传感和新能源等领域。
第四题传统的电力电子技术主要包括整流、逆变和变压等。
整流是将交流电转换为直流电的过程，逆变是将直流电转换为交流电的过程，变压是改变电压大小的过程。
随着科技的进步和社会的发展，电力电子技术也在不断创新和发展。
现代的电力电子技术主要包括多电平逆变、高频变压和功率因数校正等。
多电平逆变技术可以提高逆变器的输出波形质量，减少谐波内容，降低电网污染。
高频变压技术可以提高变压器的效率和稳定性。
功率因数校正技术可以使电力电子设备具备更好的功率因数，减小对电网的负荷影响。
第五题电力电子技术的发展离不开电子元器件的进步。
目前，电力电子技术所用到的电子元器件包括晶闸管、IGBT、MOSFET、电磁继电器等。
这些元器件具有不同的特性和应用范围，可以根据具体的需求选用合适的元器件。
晶闸管是一种受控开关元件，广泛应用于电力电子技术中的交流电控制和直流电控制等方面。
IGBT和MOSFET是一种受控开关元件，主要用于电力电子技术中的高频开关和功率电子转换等方面。
电磁继电器是一种电动机操纵开关元件，用于控制各种电力设备的启停和切换。
第六题电力电子技术的学习可以通过理论学习和实践探究相结合的方式进行。
《电工电子技术基础》教案
《电工电子技术基础》教案第一章：电路基本概念与定律1.1 电路的基本元素电源开关电阻电容电感1.2 电路的基本连接串联电路并联电路混联电路1.3 欧姆定律电流（I）电压（V）电阻（R）1.4 功率与能量功率（P）能量（E）第二章：简单电路分析2.1 基尔霍夫定律电流定律（KCL）电压定律（KVL）2.2 电阻的测量伏安法欧姆表的使用2.3 电路的简化串联电阻的计算并联电阻的计算2.4 电路的功率分析电功率的计算电能的计算第三章：交流电路3.1 交流电的基本概念交流电的定义交流电的表示方法3.2 交流电路的电阻分析电阻对交流电的影响电阻的阻抗计算3.3 交流电路的电容分析电容对交流电的影响电容的阻抗计算3.4 交流电路的电感分析电感对交流电的影响电感的阻抗计算第四章：磁路与变压器4.1 磁路的基本概念磁通量磁感应强度4.2 变压器的基本原理变压器的工作原理变压器的构造4.3 变压器的特性变压器的变压比变压器的效率4.4 变压器的应用电压变换电流变换第五章：半导体基础5.1 半导体的基本概念半导体的定义半导体的分类5.2 PN结的形成与特性PN结的形成过程PN结的特性5.3 半导体器件晶体二极管晶体三极管5.4 半导体电路的基本分析直流电路分析交流电路分析第六章：数字电路基础6.1 数字电路的基本概念数字信号与模拟信号数字电路的组成6.2 逻辑门电路与门（AND Gate）或门（OR Gate）非门（NOT Gate）与非门（NAND Gate）或非门（NOR Gate）6.3 逻辑函数与逻辑表达式逻辑函数的定义逻辑函数的表示方法逻辑函数的简化6.4 逻辑电路的设计半加器全加器译码器编码器第七章：触发器与计数器7.1 触发器的基本概念触发器的定义触发器的作用7.2 常见的触发器SR触发器JK触发器T触发器D触发器7.3 计数器的基本概念计数器的定义计数器的作用7.4 常见的计数器二进制计数器十进制计数器双向计数器第八章：模拟电子技术8.1 放大器的基本概念放大器的定义放大器的作用8.2 放大器的类型静态放大器动态放大器功率放大器8.3 放大器的分析方法微变等效电路分析法交流等效电路分析法8.4 反馈在放大器中的应用反馈的定义反馈的类型反馈的作用第九章：电力电子技术9.1 电力电子器件晶闸管整流器逆变器9.2 电力电子电路的应用电力控制电力调节电力转换9.3 电力电子技术的优势与挑战优势挑战9.4 电力电子技术的发展趋势发展历程未来发展趋势第十章：电工电子技术实验与调试10.1 实验基本知识与技能实验仪器的使用实验操作步骤数据处理与分析10.2 电工实验电阻测量电压与电流测量功率测量10.3 电子技术实验逻辑门电路测试触发器与计数器测试放大器测试10.4 综合实验与调试电路设计与搭建故障诊断与排除性能测试与优化重点和难点解析一、第二章的电路简化与功率分析：理解和应用串并联电路的简化方法，以及电功率的计算。
电力电子技术教案
电力电子技术教案一、课程概述本课程主要介绍电力电子技术的基本概念、原理和应用。
通过学习该课程，学生将了解到电力电子技术在电力系统中的重要性以及电力电子器件、电力电子变换器的工作原理和特性。
同时，学生将学会电力电子技术的设计与应用，并通过实践掌握电力电子设备的故障诊断与维修。
二、教学目标1.掌握电力电子技术的基本概念和原理；2.了解电力电子器件的工作原理和特性；3.学会电力电子变换器的设计与应用；4.具备电力电子设备的故障诊断与维修能力。
三、教学内容1.电力电子技术的基本概念与原理（4课时）1.1电力电子技术的发展历程1.2电力电子技术在电力系统中的应用1.3电力电子技术的基本原理2.电力电子器件的工作原理与特性（8课时）2.1二极管与可控硅的特点与应用2.2晶闸管与场效应管的工作原理与应用2.3双向晶闸管和功率管的工作原理与应用3.电力电子变换器的设计与应用（12课时）3.1单相桥式整流电路设计与应用3.2单相交流调压器设计与应用3.3单相变频器设计与应用3.4三相桥式整流电路设计与应用3.5三相交流调压器设计与应用3.6三相变频器设计与应用4.电力电子设备的故障诊断与维修（8课时）4.1故障诊断的基本方法与步骤4.2故障诊断与维修案例分析4.3维修实践操作指导四、教学方法1.理论讲授：通过PPT讲解电力电子技术的基本概念、原理和应用。
2.课堂讨论：引导学生积极参与课堂讨论，深入理解电力电子技术的应用问题。
3.实验实践：组织学生进行电力电子实验和故障诊断实践，培养学生的实践能力和创新思维。
五、教学评价1.考试评价：设置闭卷考试，测试学生对电力电子技术的理论知识的掌握程度。
2.实验报告：要求学生完成电力电子实验和故障诊断实践，并撰写实验报告。
3.课堂表现：评价学生在课堂讨论、实践操作中的参与度与表现。
4.作业评价：布置电力电子技术的应用题目，评价学生的解题能力和应用能力。
六、教材与参考书目主教材：《电力电子技术》，高级教育出版社。
职业中学电工电子全部课程教案
职业中学电工电子全部课程教案第一章：电工基础1.1 电流、电压和电阻电流的概念电压的概念电阻的概念电流、电压和电阻的关系1.2 电路的基本元件电源开关导线电阻器电容器电感器1.3 电路的两种状态通路状态断路状态短路状态1.4 欧姆定律的应用计算电流计算电压计算电阻第二章：电子元件2.1 半导体基础知识半导体的概念PN结的形成二极管的特性晶体管的结构和特性2.2 常用电子元件电阻电容电感二极管晶体管集成电路2.3 电子元件的检测与测量电阻的测量电容的测量电感的测量二极管的测量晶体管的测量第三章：基本电路分析3.1 串并联电路串联电路的特点并联电路的特点串并联电路的计算方法3.2 交流电路交流电的特点交流电的测量交流电路的计算方法3.3 谐振电路谐振电路的特点谐振电路的计算方法3.4 滤波电路滤波电路的作用滤波电路的计算方法第四章：电机与控制4.1 直流电机直流电机的工作原理直流电机的结构直流电机的控制方法4.2 交流电机交流电机的工作原理交流电机的结构交流电机的控制方法4.3 控制电路继电器控制电路接触器控制电路PLC控制电路第五章：电子技术应用5.1 数字电路数字电路的基本概念逻辑门电路逻辑电路的设计5.2 放大电路放大电路的基本概念放大电路的分类放大电路的设计与分析5.3 集成运算放大器运算放大器的基本概念运算放大器的应用运算放大器的设计与分析5.4 传感器与接口技术传感器的基本概念传感器的应用接口技术的设计与分析第六章：电力电子技术6.1 电力电子器件晶闸管的工作原理与特性整流器电路的设计与分析逆变器电路的设计与分析6.2 变频器与调速系统变频器的工作原理与功能变频器的应用与调试调速系统的设计与实现6.3 电力电子装置的应用电力电子装置在工业中的应用电力电子装置在交通中的应用电力电子装置在其他领域的应用第七章：通信电子技术7.1 通信原理概述通信系统的组成信号传输的方式调制与解调技术7.2 无线电发射与接收无线电发射装置的设计与调试无线电接收装置的设计与调试无线电通信技术的应用7.3 数字通信技术数字通信的基本概念数字信号处理技术数字通信系统的应用第八章：电子测量技术8.1 电子测量仪器与设备示波器的使用与维护信号发生器的使用与维护频率计与计数器的使用与维护8.2 电子测量的方法与技术电压、电流、频率的测量阻抗、电容、电感的测量信号的解调与分析8.3 自动测试系统自动测试系统的组成与功能自动测试系统的设计与实现自动测试系统的应用第九章：实验与实践9.1 电工实验基本电路实验电机与控制实验电力电子技术实验9.2 电子实验模拟电路实验数字电路实验通信电子实验9.3 综合实践项目设计一个简单的电工电子产品设计一个电子控制系统设计一个无线电通信装置第十章：课程设计与毕业设计10.1 课程设计设计任务与要求设计过程与方法10.2 毕业设计选题与申报设计与实施设计成果的评价标准设计成果的改进与优化重点和难点解析重点环节：1. 第一章中电流、电压和电阻的关系。
电工电子教案
电工电子教案第一章：电工基础1.1 电流、电压和电阻教学目标：了解电流、电压和电阻的概念及其关系。
学会使用万用表测量电流、电压和电阻。
教学内容：电流、电压和电阻的定义。
电流、电压和电阻的测量方法。
万用表的使用方法。
教学活动：引入电流、电压和电阻的概念。
演示电流、电压和电阻的测量方法。
学生分组实验，使用万用表测量电流、电压和电阻。
1.2 电路元件教学目标：了解电路元件的种类和作用。
学会使用电路元件搭建简单电路。
教学内容：电路元件的种类：电源、开关、导线、电阻、电容等。
电路元件的作用。
简单电路的搭建方法。
教学活动：介绍电路元件的种类和作用。
演示简单电路的搭建方法。
学生分组实验，搭建简单电路。
第二章：电子技术基础2.1 电子元件教学目标：了解电子元件的种类和作用。
学会使用电子元件搭建简单电子电路。
教学内容：电子元件的种类：二极管、晶体管、电阻、电容等。
电子元件的作用。
简单电子电路的搭建方法。
教学活动：介绍电子元件的种类和作用。
演示简单电子电路的搭建方法。
学生分组实验，搭建简单电子电路。
2.2 电路分析方法教学目标：了解电路分析的基本方法。
学会使用欧姆定律、基尔霍夫定律等分析电路。
教学内容：电路分析的基本方法：欧姆定律、基尔霍夫定律等。
电路分析的步骤。
电路分析的实例。
教学活动：介绍电路分析的基本方法。
演示电路分析的步骤和实例。
学生分组实验，练习电路分析。
第三章：电机与控制3.1 直流电机教学目标：了解直流电机的工作原理和特性。
学会使用直流电机进行控制。
教学内容：直流电机的工作原理。
直流电机的特性：转速、转矩等。
直流电机的控制方法：开关控制、PWM控制等。
教学活动：介绍直流电机的工作原理和特性。
演示直流电机的控制方法。
学生分组实验，使用直流电机进行控制。
3.2 交流电机教学目标：了解交流电机的工作原理和特性。
学会使用交流电机进行控制。
教学内容：交流电机的工作原理。
交流电机的特性：转速、转矩等。
交流电机的控制方法：开关控制、变频控制等。
电力电子技术_第五版_王兆安刘进军_课后详细答案(机械工业出版社)
0 π 4
π a)
2π 0 π 4
π 5π 4 b)
2π 0
π 2 c)
2π
图 1-43 晶闸管导电波形 解 a) Id1= I1= b)
Im 1 π ( 2 + 1 ) ≈ 0.2717 Im π I m sin ωtd (ωt ) = ∫ 2 π 4 2 π 2
1 2π
∫π ( I
4
π
m
sin ωt ) 2 d (ωt )
=
π
2Im 2
Id3= I3 =
1 2π
1 2 1 I m d (ωt ) = ∫ 0 2 π 4
Im
∫
π
2 0
I m d (ωt )
2
= 1 Im
2
4. 题中如果 考虑安全裕量, 100A 的晶闸管能 的 均电流 Id1 Id2 Id3 各 多少 时 相应的电流最大值 Im1 Im2 Im3 各 多少? 解 额定电流 I T(AV) =100A 的晶闸管 允许的电流 效值 I =157A 由 题计算 结果知 a) Im1 ≈ I ≈ 329.35 Id1 ≈ 0.2717 Im1 ≈ 89.48 b) c)
图
π 2π
ωt
π
2π
ωt
0
π
2π
ωt
当α 60°时 在 u2 半周期 60° ~180° 期间晶闸管导通使电感 L 储能 电 感 L 储藏的能量在 u2 负半周期 180° ~300° 期间释放 因 在 u2 一个周期中 60° ~300° 期间 微 方程成立
L d id = 2U 2 sin ωt dt
2
7. IGBT GTR GTO 和电力 MOSFET 的驱 电路各 什 特点 答 IGBT 驱 电路的特点是 驱 电路 较小的输 电阻 IGBT 是电压驱 型器件 IGBT 的驱 多采用 用的混合集成驱 器 GTR 驱 电路的特点是 驱 电路提供的驱 电流 足够陡的前沿 并 一 定的过 样 开通过程 减小开通损耗 关断时 驱 电路能提供幅值 足够大的 向基极驱 电流 并 偏截 电压 关断 度 GTO 驱 电路的特点是 GTO 要求 驱 电路提供的驱 电流的前沿应 足够的幅值和陡度 一般需要在整个导通期间施 门极电流 关断需施 负 门极电流 幅值和陡度要求更高 驱 电路通常包括开通驱 电路 关断驱 电路和门极 偏电路 部 电力 MOSFET 驱 电路的特点 要求驱 电路 较小的输入电阻 驱 率小 电路简单 8. 全 型器件的缓 电路的 要作用是什 试 析 RCD 缓 电路中各元 件的作用 答 全 型器件缓 电路的 要作用是抑制器件的内因过电压 du/dt 或过电流 和 di/dt 减小器件的开关损耗 RCD 缓 电路中 各元件的作用是 开通时 Cs 经 Rs 放电 Rs 起到限制放 电电流的作用 关断时 负载电流经 VDs Cs 流 使 du/dt 减小 抑制过电压 9. 试说明 IGBT GTR GTO 和电力 MOSFET 各自的优缺点 解 对 IGBT GTR GTO 和电力 MOSFET 的优缺点的比较如 表 器 件 优 点 缺 点 开关 度高 开关损耗 小 耐脉 电流 开关 度 于电力 IGBT 的能力 通态压降较 MOSFET,电压 电流 输入阻 高 电 容量 及 GTO 压驱 驱 率小 开关 度 电流 耐压高 电流大 开关 驱 所需驱 率 GTR 特性好 通流能力强 大 驱 电路复杂 饱和压降 存在二次 穿 题 电压 电流容量大 电流关断增益很小 GTO 用于大 率场合 关断时门极负脉 电导调制效应 通流 电 流 大 开 关 度
《电工电子技术与技能》教案
《电工电子技术与技能》教案第一章：电工电子技术基础1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 电路的基本元件1.3 电路的基本定律1.4 电路的简单分析方法第二章：直流电路2.1 直流电路的基本概念2.2 直流电路的基本定律2.3 直流电路的简单分析方法2.4 常用电路元件的识别与检测第三章：交流电路3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电路的基本定律3.3 交流电路的简单分析方法3.4 交流电路的功率计算第四章：磁路与变压器4.1 磁路的基本概念4.2 变压器的基本原理4.3 变压器的结构与分类4.4 变压器的检测与维护第五章：电子元器件5.1 半导体基础知识5.2 常用半导体元器件5.3 集成电路的基本概念与分类5.4 常用集成电路的功能与应用第六章：电器设备与控制6.1 常用家用电器的结构与原理6.2 常用工业电器设备6.3 电器设备的控制原理与方法6.4 电器设备的安装与维护第七章：电机与变频器7.1 电机的基本原理与结构7.2 电机的分类与应用7.3 变频器的基本原理与功能7.4 变频器的应用与调试第八章：电力电子技术8.1 电力电子器件的基本原理与特性8.2 电力电子变换器的基本电路与控制8.3 电力电子技术的应用实例8.4 电力电子设备的安装与调试第九章：通信电子技术9.1 通信系统的基本原理与组成9.2 模拟通信技术9.3 数字通信技术9.4 通信电子设备的应用与维护第十章：电工电子技术综合应用10.1 电工电子技术在电力系统中的应用10.2 电工电子技术在工业控制中的应用10.3 电工电子技术在日常生活中的应用10.4 电工电子技术的创新与发展趋势重点和难点解析一、电流、电压和电阻的概念：电流、电压和电阻是电路分析的基础，理解这些基本概念对于后续电路分析至关重要。
二、电路的基本元件：电路的基本元件包括电源、导线、开关、电阻、电容和电感等，了解它们的特性和功能对于设计电路至关重要。
三、电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律是分析电路的基础，掌握这些定律对于解决电路问题至关重要。
电力电子技术教案
电力电子技术教案教案标题：电力电子技术教案教案目标：1. 了解电力电子技术的基本概念和原理。
2. 掌握电力电子技术在实际应用中的重要性和作用。
3. 培养学生的实践能力，能够运用电力电子技术解决实际问题。
4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学重点：1. 电力电子技术的基本概念和原理。
2. 电力电子技术在实际应用中的重要性和作用。
教学难点：1. 学生对电力电子技术的理解和应用能力。
2. 学生如何团队合作和解决实际问题。
教学准备：1. 教学资料：电力电子技术相关的教材、课件和实例。
2. 实验设备：电力电子技术实验箱、示波器等。
3. 实验材料：电阻、电容、二极管等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾电力电子技术的概念和应用领域。
2. 提出问题，激发学生的学习兴趣。
二、知识讲解（20分钟）1. 介绍电力电子技术的基本原理和分类。
2. 分析电力电子技术在电力系统、电动车辆和可再生能源等领域的应用案例。
三、实验演示（30分钟）1. 展示电力电子技术实验箱的使用方法和实验步骤。
2. 以直流调压电路为例，演示电力电子技术的实际应用。
四、实践操作（40分钟）1. 将学生分成小组，每组设计一个电力电子技术应用方案。
2. 学生根据所学知识，选择合适的电力电子器件和电路搭建实验。
3. 学生进行实验操作，并记录实验数据和结果。
4. 学生讨论和总结实验结果，提出改进意见。
五、总结归纳（10分钟）1. 学生汇报实验结果和总结经验。
2. 教师进行总结和点评，引导学生对电力电子技术的理解和应用进行归纳。
六、作业布置（5分钟）1. 布置相关的阅读和实践作业，加深学生对电力电子技术的理解和应用。
教学延伸：1. 鼓励学生参加相关的科技竞赛和实践活动，提高实践能力。
2. 鼓励学生进行电力电子技术的创新研究，拓宽应用领域。
教学评估：1. 观察学生在实验操作中的表现和合作态度。
2. 批改学生的作业，评估学生对电力电子技术的理解和应用能力。
电力电子技术-第五章习题解析
交流－直流变换器(14)
3.题图5-2为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器 还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为2
②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同 。
答：该变压器不存在直流磁化问题。
①在正半周时，VTl工作，变压器二次绕组上 半部分流过电流。变压器二次电压通过VTl加 在 VT2 两 端 ， 且 是 反 向 电 压 ， 其 最 大 值 是 。2 2U2
解：
Ud
=
2.34U2[1+ cos(α
+ π )] =
3
2.34× 400× (1+ cos 5 π )
6
= 125.4V
Id
= Ud Rd
= 12.54A
交流－直流变换器(14)
2.在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载 和电感性负载下整流电压ud的波形。
ud
ua
ub
交流－直流变换器(14)
第5章 习题（1）
第1部分：简答题 1. 如题图5-1所示的单相桥式半控整流电路中可能发生失控现象，何为失 控，怎样抑制失控？
答：当 α 突然增大至 180o 或触发脉冲丢失时，由于电感储能不经变压 器二次绕组释放，只是消耗在负载电阻上，会发生一个晶闸管持续导通而两 个二极管轮流导通的情况，这使 ud 成为正弦半波，即半周期 ud 为正弦，另 外半周期 ud 为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时 的波形，称为失控。
6.PWM整流电路可分为 电压型 和电流型两大类，目前研究和应用较多的是 电压型 PWM整流电路。
7.PWM整流电路的控制方法有间接电流控制和直接电流控制 ，基于系统的 静态模型设计、动态性能较差的是间接电流控制，电流响应速度快、系统鲁棒
电力电子(王兆安)课后习题答案补充第五章
第五章：11．试分析正激电路和反激电路中的开关和整流二极管在工作时承受的最大电压。
解：正激电路和反激电路中的开关和整流二极管在工作时承受最大电压的情况如下表所示：开关S整流二极管VD正激电路113(1)N U N +213N U N 反激电路103i N U U N +201i N U U N +12．试分析全桥、半桥和推挽电路中的开关和整流二极管在工作中承受的最大电压，最大电流和平均电流。
答：以下分析均以采用桥式整流电路为例。
①全桥电路最大电压最大电流平均电流开关Si U 21d N I N 212dN I N 整流二极管21i N U N dI 12d I ②半桥电路最大电压最大电流平均电流开关Si U 21d N I N 212dN I N 整流二极管212i N U N dI 12d I ③推挽电路(变压器原边总匝数为2N 1)最大电压最大电流平均电流开关S2i U 21d N I N 212dN I N 整流二极管21i N U N dI 12d I 13．全桥和半桥电路对驱动电路有什么要求?答：全桥电路需要四组驱动电路，由于有两个管子的发射极连在一起，可共用一个电源所以只需要三组电源；半桥电路需要两组驱动电路，两组电源。
14．试分析全桥整流电路和全波整流电路中二极管承受的最大电压，最大电流和平均电流。
解：两种电路中二极管承受最大电压：电流及平均电流的情况如下表所示：最大电压最大电流平均电流全桥整流m U d I 12d I 全波整流2mU dI 12d I 15．一台输出电压为5V 、输出电流为20A 的开关电源：①如果用全桥整流电路，并采用快恢复二极管，其整流电路中二极管的总损耗是多少?②如果采用全波整流电路，采用快恢复二极管、肖特基二极管整流电路中二极管的总损耗是多少？如果采用同步整流电路，整流元件的总损耗是多少?注：在计算中忽略开关损耗，典型元件参数见下表。
元件类型型号电压(V)电流(A)通态压降(通态电阻)快恢复二极管25CPFl0100250.98V 肖特基二极管3530CPQ03530300.64v MOSFETIRFP04860700.018Q解：①、总损耗为：11440.982039.2()22d d U I W ⨯=⨯⨯⨯=②采用全波整流电路时：采用快恢复二极管时总损耗为：10.982019.6()2d d U I W ⨯=⨯=采用肖特基二极管时总损耗为：10.642012.8()2d d U I W ⨯=⨯=采用同步整流电路时，总损耗为：2222220)0.0187.2()2I R W ⨯=⨯⨯⨯=。
电力电子技术教案
电力电子技术教案一、教学目标通过本教案的学习，学生应能掌握以下内容：1. 了解电力电子技术的基本概念和应用领域；2. 理解电力电子器件的工作原理和分类；3. 掌握电力电子系统的组成和工作原理；4. 能够分析和设计基本的电力电子电路。
二、教学大纲本节课的教学内容包括以下几个方面：1. 电力电子技术概述a. 电力电子技术的定义和应用领域；b. 电力电子技术的发展历程。
2. 电力电子器件a. 电力电子器件的分类和特点；b. 常见的电力电子器件及其工作原理。
3. 电力电子系统a. 电力电子系统的组成和功能；b. 电力电子系统的工作原理。
4. 电力电子电路a. 电力电子电路的基本组成；b. 电力电子电路的分析和设计方法。
三、教学重点和难点本节课的教学重点和难点如下：1. 电力电子器件的工作原理和分类；2. 电力电子系统的组成和工作原理；3. 电力电子电路的分析和设计方法。
四、教学过程1. 导入（5分钟）老师简要介绍电力电子技术的定义和应用领域，激发学生对这门课程的兴趣。
2. 知识点讲解（30分钟）a. 电力电子器件的分类：介绍常见的电力电子器件包括功率二极管、晶闸管、功率MOSFET等，阐述它们的工作原理和特点；b. 电力电子系统的组成：分析电力电子系统的基本组成部分，包括整流器、逆变器、稳压器等，说明它们的功能和作用；c. 电力电子电路的分析和设计：介绍电力电子电路的基本组成，并讲解分析和设计电力电子电路的方法。
3. 实例分析（20分钟）通过具体的实例，引导学生运用所学知识进行电力电子系统的分析和设计，培养学生的问题分析和解决能力。
4. 讨论互动（10分钟）老师与学生进行互动讨论，对学生的问题进行解答和引导，加强对所学知识的理解和应用能力。
5. 总结与作业布置（5分钟）老师对本节课的内容进行总结，并布置相关的课后作业，以巩固所学知识。
五、教学评价通过课堂讨论和课后作业的评价，评估学生对电力电子技术的掌握程度和能力提升情况。
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第五章：电力电子习
题解答
第五章逆变电路
习题及思考题
１．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
２．换流方式各有那几种？各有什么特点？
答：换流方式有4种：
①器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
②电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
③负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。
④强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。
通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
３．什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。
答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的逆变电路称为：电压型逆变电路；直流侧是电流源的逆变电路称为：电流型逆变电路。
电压型逆变电路的主要特点是：
①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是：
①直流侧串联有大电感，相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
③ 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。
因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
４．电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？
答：当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管，同时反馈二极管也起着使负载电流连续的作用。
在电流型逆变电路中，虽交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，但直流侧电感起到缓冲无功能量的作用，并且直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
５．三相桥式电压型逆变电路，180°导电方式，U d ＝100V 。
试求输出相电压的基波幅值U UN1m 和有效值U UN1、输出线电压的基本幅值U UV1m 和有效值U UV1、输出线电压中5次谐波的有效值U UV5。
答：根据公式（5－12），可得相电压的基波幅值为：
U UN1m ＝）（＝＝V .U .U d d 76363702
（5－14）
相电压基本有效值为：U UN1）（＝＝＝V U .U d m UN 454502
1 （5－15）
根据公式（5－8），可得线电压的基本幅值为：
U UV1m ＝）（＝＝V U .U d d 1101132
π
（5－10） 线电压基本有效值为：U UV1＝）（＝＝V U .U d m UV 787802
1 （5－11）
线电压中5次谐波的有效值为：
U UV5＝）（＝＝V .U U d d 615562532
π
π ６．并联谐振逆变电路利用负载电压进行换相，为保证换相应满足什么条件？
答：在并联谐振逆变电路中是利用负载电压进行换相的，因此要求负载电流应略超前负载电压，即负载电路总体上工作在容性小失谐的情况下。
７．串联二极管式电流型逆变电路中，二极管的作用是什么？试分析换相过程。
答：在串联二极管式电流型逆变电路中，各桥臂之间换流采用强迫换流方式。
换流过程可分为恒流放电和二极管换流两个阶段，在恒流放电结束后，二极管为换流电容反向充电提供通道。
析换相过程的原理见教材144页～ 145页。
８．逆变电路多重化的目的是什么？如何实现？串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合？
答：在逆变电路中，电压型电路输出的电压是矩形波；对电流型电路来说输出的电流也是矩形波。
因矩形波中含有较多的谐波，会对负载产生不利的影响。
为此，可采用多重逆变电路把几个矩形波组合起来，使输出电压更接近正弦波形。
实现方法和应用场合见教材146页～ 148页。