《电力电子技术》教学大纲

《电力电子技术》教学大纲
PowerElectronicTechnique
课程编号：2000111学时数：64
适用专业：电气工程及其自动化学分数：4
编写者：刘志刚,梁晖编写日期：2002/4/3
一、课程的性质和任务
课程性质：电力电子技术又称为电力电子学或半导体变流技术，它是一门跨学科的利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，包括对电压、电流、频率和相位的变换。

电力电子技术由三部分内容组成，即电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统及其控制。

本课程着重学习电能变换电路的基本工作原理。

《电力电子技术》是本专业一门重要的专业基础课。

主要任务：培养学生
1．了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域。

2．了解与熟悉常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数。

3．理解和掌握基本的电力电子电路的工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算，并能进行初步的系统设计。

4．具有一定的电力电子电路实验和调试的能力。

二、课程教学内容、重点和难点
绪论（讲课2学时）
了解电力电子技术的由来和发展，及其应用的领域，明确本课程的内容、性质和基本要求。

第一章电力电子器件的原理与特性（讲课4学时）
了解电力电子器件的发展、分类与应用，理解和掌握晶闸管(SCR)、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）等常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数。

重点：各种电力电子器件原理、性能上的不同点，各自应用的场合。

第二章相控整流电路（讲课10学时，实验2学时）
理解和掌握单相桥式、三相半波、三相桥式等整流电路的电路结构、工作原理、电气性能、波形分析方法和参数计算。

重点：各种整流电路的波形分析和基本电量的计算方法。

难点：不同负载对整流电路的影响和交流侧电抗对输出特性的影响
第三章有源逆变电路（讲课6学时，实验2学时）
理解和掌握单相、三相有源逆变电路的工作原理，有源逆变的应用和整流电路的功率因数计算及其改善的方法
重点：波形分析法，有源逆变的条件和有源逆变失败的原因。

第四章DC/DC变换电路（讲课6学时，实验4学时）
熟悉直流变换电路的工作原理及控制方法，掌握四种基本DC/DC变换的基本电路、波形分析及参数计算。

了解多相多重型斩波电路、多象限斩波电路的工作原理及控制方法，带隔离变压器的DC/DC变换电路及隔离变压器铁芯的选择。

重点：掌握各种DC/DC变换电路的工作原理及波形分析。

第五章无源逆变电路（讲课8学时，实验2学时）
了解无源逆变电路的概念、原理及分类，掌握三相桥式逆变电路的原理与参数计算，重点掌握逆变电路的脉宽调制和谐波消除方法，了解电流型逆变电路。

重点：掌握三相桥式逆变电路的原理与参数、脉宽调制和谐波消除方法。

难点：脉宽调制的基本原理。

第六章脉冲整流电路（讲课8学时，实验2学时）
重点掌握脉冲整流电路的基本原理、等效电路、矢量分析方法及能量传递关系。

了解电力有源滤波的基本原理和方法及再生能源和储能系统与电网间的互联。

重点：电压型与电流型脉冲整流器的原理、主要方程式及相量图。

难点：基本能量传递关系。

第七章交流调压电路和交－交变频电路（讲课4学时）
掌握交流调压器的基本类型、用途和电路，简要分析单、三相交流调压电路，理解和掌握交流斩波调压的原理与基本性能。

掌握交－交变频电路的原理及电路，分析其优缺点。

重点：交－交变频电路的原理及电路。

第八章谐振变换器
了解谐振变流器的工作原理，重点掌握零电流、零电压及谐振链变换器的工作原理、输出特性及控制方法。

重点：掌握零电流、零电压及谐振链变换器的工作原理
难点：时序分析
第九章电力电子器件的应用基础（讲课4学时）
掌握电力电子器件的驱动、串并联技术及缓冲吸收电路。

重点：电压控制型器件的驱动和缓冲吸收电路。

三、课程的教学基本要求
本课程的教学环节主要包括：课堂讲授、课外作业和实验。

通过本课程的各教学环节，培养学生的分析问题解决问题的能力。

（一）课堂讲授
着重讲授基本原理和分析方法，采用多媒体教学，加大信息量，培养学生的创新意识。

（二）实验
设置6个实验项目，培养学生的创新意识和动手能力。

（三）考试
考试形式采用笔试加实验考核的评分方式。

四、本课程与其他课程的联系
本课程的先修课程为：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电机学。

想更深入了解电力电子器件的半导体物理原理的学生可选修电力电子器件。

本课程为学习电传动控制基础、电力电子装置及控制、高频电力电子技术等课程奠定了基础。

五、教材及参考书
1、电力电子技术邵丙衡铁道出版社第一版
2、半导体变流技术黄俊机械工业出版社第四版
3、现代电力电子技术张立科学出版社第一版
4、电力电子技术周明宝机械工业出版社第一版
5、电力电子技术习题集叶斌铁道出版社第一版
6、现代电力电子技术原理与应用张一工科学出版社第一版
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