现代电源技术_课程教学内容设计
基于现代信息技术的直流稳压电源教学设计
S 0 F T WA R E
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基 于现代信 息技术 的直流稳压 电源教 学设计
邓 果
( 1 . 邵 阳职 业技 术 学 院机 电工程 系 ,湖 南 邵 阳 4 2 2 0 0 0 :2 .中南大 学信 息科 学与 工程 学 院,长 沙 4 1 0 0 8 2 )
【 Ke y w o r d s ]D C p o we r s u p p l y , mo d e m i n f o r ma t i o n t e c h n o l o g y, t e a c h i n g d e s i g n .
0 引言
直流稳压 电 源是模拟 电子技术 的重点部分 , 包含整流 电路、
t h e o r y k n o wl e d g e v i s u a l i z a t i o n , s t i mu l a t e d s t u d e n t ’ S s t u d y i n t e r e s t , h a s o b t a i n e d t h e g o o d t e a c h i n g e f f e c t .
a i d o f t h e wo r l d u n i v e r s i t y c i t y p l a t f o r m a n d he t Mu l t i s i m s i mu l a t i o n s o twa f r e , he t t e a c h i n g ni u t d e s i g n f o r he t e s t a b l i s h me n t s i t u a t i o n , he t i s s u i n g d u t y , t h e p r i n c i p l e a n a l y s i s , i mi t a t e s r e a l l y t e a c h e s , he t e x p a n s i o n a p p l i c a t i o n , he t d u t y a p p r a i s e d s i x t e a c h i n g l i n k s , wi l l a b s t r a c t he t
课程设计 直流稳压电源设计
课程设计直流稳压电源设计
直流稳压电源的设计是电子技术领域的重要内容。
由于它在家庭、工厂及其他环境中
的广泛使用,所以设计稳压电源具有重要的意义,从而确保电源正常的工作。
设计直流稳压电源的基本原则是确保输出电压的稳定性,即改变输入电源电压时输出
电压也不会有太大变化。
传统的直流稳压电源是由稳压接收器、整流器、变压器组成,通
过调节稳压接收器的工作状态来提供稳定的输出电压。
当前直流稳压电源的一项最新的技术就是开关稳压供电技术,这是基于脉宽调制技术
的改进和发展,使用此技术可以实现输出电压和电流相对稳定,同时对输出参数调节具有
良好的动态响应性。
开关稳压供电技术能够比传统的模拟电子技术实现更低的噪声,更高
的效率和低成本,适用于需要较大功率和稳定电流源的设备。
此外,还可以使用控制电路技术来设计直流稳压电源。
它使用一些控制电路,如放大器、多晶硅滤波电路等器件,实现输入电压和输出电压的高稳定性以及调节输出电压的范
围是更广。
对于直流电源发展到今天,采用器件的稳压技术是更为安全、可靠的电源规范。
总的来说,设计稳压电源需要考虑多种因素,其中包括分析多种方案,进行选择和比较,以便最后确定最适合自己的电源系统设计方案,确保安全、稳定、低成本和高效率。
此外,还必须考虑电压调节的精度和响应时间,以及使用的主要元器件等,确保系统的可
靠性。
电源变换技术及应用课程设计 (2)
电源变换技术及应用课程设计一、前言电源变换技术是现代电子工程中至关重要的一项技术,它可以将电源从一种形式转换为另一种形式,从而实现各种电器设备对电源的需求。
本课程设计旨在介绍电源变换技术的基本理论、主要分类、应用和设计,以提高学生的实践能力和设计能力。
二、课程大纲2.1 基本理论•电源系统的组成结构及其功能•电源系统的主要参数和性能指标•电源系统的基本工作原理和分类2.2 电源转换器•转换器的定义和分类•直流-直流转换器(DC-DC)•直流-交流变换器(DC-AC)•交流-交流变换器(AC-AC)2.3 电源管理系统•电源管理系统的概念和功能•电源管理系统的主要模块和组成部分•电源管理系统的应用和设计2.4 电源设计案例•电源设计的基本流程和方法•功率转换器设计实例•电源管理系统设计实例三、实验教学本课程设计中的实验环节旨在提高学生的实践能力和实验操作能力,同时加深他们对理论知识的理解和掌握。
实验内容包括但不限于:•直流电源的设计和调试•直流-直流转换器设计和调试•直流-交流变换器设计和调试•交流-交流变换器设计和调试•电源管理系统设计和调试四、课程实践本课程设计中的课程实践环节旨在将理论知识与实际应用相结合,提高学生的实际动手操作能力和团队协作能力,同时提高他们的方案设计和解决问题的能力。
课程实践内容包括但不限于:•电源设计项目实践•电源管理系统设计项目实践•相关电源管理软件的应用和实践五、课程评价本课程设计采用综合评价的方式进行,包括平时成绩、实验成绩和大作业成绩。
平时成绩占20%左右,实验成绩占30%左右,大作业占50%左右。
六、课程参考书目•《电力电子技术》(第三版)杜玥著•《电源设计实用指南》(第二版)王晓燕著•《电源变换技术及应用》(第五版)刘洪江著七、结论通过本课程设计的学习,学生将能够掌握电源变换技术的基本理论和分类、应用及设计方法,具有实践操作能力和设计解决问题的能力,为以后的电子工程实践打下坚实的基础。
现代电力电子技术-概述
绪-11
第二节. 电力电子技术的发展史
史前期 (黎明期)
晶体管诞生
晶闸管问 世,(“公元
元年”)
电子学
电力学
电力 电子学
连续、离散
控制 理论
全世界普遍接受。
图1 描述电力电子学的倒三角形
绪-8
三. 与相关学科的关系
与电子学(信息电子学)的关系 都分为器件和应用两大分支。 器件的材料、工艺基本相同,采用微电子技术。 应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相 同。 信息电子电路的器件可工作在开关状态,也可工 作在放大状态;电力电子电路的器件一般只工作 在开关状态。 二者同根同源。
绪-5
二. 两大分支
电力电子器件制造技术 是电力电子技术的基础。
变流技术(电力电子器件应用技术) 是电力电子技术的核心。 用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行
控制的技术,以及构成电力电子装置和电力电子 系统的技术。
绪-6
二. 两大分支
变流技术
电力——交流和直流两种
从公用电网直接得到的是交流,从蓄电池和干电池 得到的是直流。
绪-13
第三节. 电力电子技术的应用
1.一般工业
数控机床
自动控制
绪-14
第三节. 电力电子技术的应用
2.交通运输
绪-15
第三节. 电力电子技术的应用
3.电力系统
柔性交流输电FACTS
高压直流装置HVDC
绪-16
第三节. 电力电子技术的应用
电源技术
软开关技术
软开关技术的概念:是利用电容于电感谐振使得开关器件中电流(电压)按 正弦或准正弦规律 变化。当电流过另时,器件关断;当电压过另时,器件开通,实现开关损耗 为另 软开关技术:可分为1,PFM 2, PWM 3 , PS方式 发展动态:自20世纪80年代中期起,采用PWM控制技术的高功率密度DC/DC 变换器模块走进了世界市场。如今,已广泛应用在各种领域中。1997年,在 已经行了将近30年的世界范围的软开关基础理论研究之后,美国Vicor开关电 源公司最先推出了VI-300系列软开关高密度DC/DC产品。第二代产品是以 Vicor公司有专利权的零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS)软开关控制 技术为基础,结合了控制集成、封装、铁氧体、噪音和散热技术等方面的最 新成果,产品达到了与理想功率器件极为接近的境地。第二代产品与第一代 产品相比,功率密度增加了两倍,即为120W/in3。第二代产品的出现预示着 它们将是DC/DC变换器未来的主流产品。
4
第二章 现代电源领域新技术 2-1 PFC技术 2-2 同步整流技术 2-3 软开关技术 2-4 高频磁技术 2-5 均流技术 2-6 DC/DC变换技术
5
第一章 现代电源技术概述
1-1 现代电源技术的现状与发展
现状:溶入先进的电路技术-PFC技术,同步整流技术 , 软开关技术 高频磁技术,均流技术,DC/DC技术 先进的半导体技术-PIC器件,模块器件 PWM/MOSFET复合IC功率开关 智能模块 如:TOPSwitch系列 仙童1M系列 ST的VIPer 系列 三星公司KA系列 水平: 效率-高达93% 稳压精度- 0。5 功率因数 -单相 0。97-0。999 噪声电压-宽频噪声,衡重噪声
当单断反激式变换器在原边开关管导通时储存能量,开关管截止时才向负载释放能量,故高频 变压器既起到变压隔离作用,又是电感储能元件。因此,又称单端反激式变换器为“电感储能式 变换器”。 2.电路特点 a. 由于原边、副边的电感量为常数,使原边和副边电流按线形规律升降,其电流工作状态有三种: 非连续态、临界态及连续状态; b一般用在小功率场合 c利用率不高 注意设计原则:必须使高频变压器磁芯的磁通复位。即:必须让高压开关管在一个周期内的导通和截 止期间,加在高频变压器原边绕组上的伏-秒数相等。
电源技术
用变频调速技术,可节电30 %以上。
☞有些并不特别要求调速的电机为了避免起动时的电流冲击而
采用了软起动装臵,这种软起动装臵也是电力电子装臵。
☞电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需
要大容量整流电源。电镀装臵也需要整流电源。
☞电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热
电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
1911年:水银整流器,它把水银封于管内,利用对其蒸气
的点弧可对大电流进行有效控制,其性能与晶闸管类似。 在30年代到50年代,是水银整流器发展迅速并广泛应用时 期。它广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用 直流电动机的传动。
1953年:锗功率二极管
1954年:硅二极管,普通的半导体整流器开始使用。 1957年:晶闸管诞生,一方面由于其变换能力的突破,另 一方面实现了弱电对以晶闸管为核心的强电变换电路的控制, 使之很快取代了水银整流器和旋转变流机组,进而使电力电 子技术步入了功率领域。 变流装臵由旋转方式变为静止方式,具有提高效率、缩小 体积、减轻重量、延长寿命、消除噪声、便于维修等优点。 因此,由于其优越的电气性能和控制性能,在工业上引起一
(2). 按照驱动电路加在控制端和公共端之间信号的性质,分
为两类: 电流驱动型
——通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者 关断的控制。(如晶闸管、GTO、GTR、IGCT等)
电压驱动型
——仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信
号就可实现导通或者关断的控制。(如MOSFET和IGBT等)
一般工业: 交直流电机、电化学工业、冶金工业 交通运输: 电气化铁道、电动汽车、航空、航海 电力系统: 高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿 电子装臵电源: 为信息电子装臵提供动力 家用电器: “节能灯”、变频空调 其他: UPS、 航天飞行器、新能源、发电装臵
电力电子技术课程设计教案
一、一、 教学课题学课题: : 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 二、教学目的和任务二、教学目的和任务 电力电子技术是研究利用电力电子器件、电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术,电路理论和控制技术,电路理论和控制技术,实现对电能的控制、实现对电能的控制、变换和传输的科学,其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
电力电子技术不但本身是一项高新技术,力电子技术不但本身是一项高新技术,而且还是其它多项高新技术发展的基础。
而且还是其它多项高新技术发展的基础。
而且还是其它多项高新技术发展的基础。
因此,因此,提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。
通过电通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的:力电子技术的课程设计达到以下几个目的:1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Intel 网检索需要的文献资料。
网检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
、提高学生课程设计报告撰写水平。
三、课程设计的基本要求三、课程设计的基本要求1. 教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目注意事项:注意事项: ① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计,题目难度和工作量要适应在一周内完成,题目要结合工程实际。
学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计,如开关电源、调光灯、镇流器、如开关电源、调光灯、镇流器、UPS UPS 电源等,但不允许选择其他班题目方向的内容设计(复合变换除外)。
② 通过图书馆和Intel 网广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料,确定适应自己的课程设计题目。
《开关电源技术》课程教学大纲(本科)
开关电源技术(Technology of Switch Mode Power Supply )课程编号:05410163学分:L5学时:24 (其中:讲课学时:20实验学时:4上机学时:0)先修课程:电路原理、数字电子技术、电力电子与功率变换技术适用专业:生物医学工程教材:《新型智能开关电源技术》,刘贤兴,机械工业出版社,2004年9月一、课程的性质与任务(-)课程性质《开关电源技术》是生物医学工程专业的一门理论性与实践性很强的专业选修课,建立在电路原理、数字电子技术、电力电子与功率变换技术等课程知识的基础上。
开关电源技术是现代电子技术中一个重要分支,以其高效、小巧等优良特性广泛应用于计算机、电子设备、通信设备等领域中。
(二)课程目标通过本课程的学习,使学生在新型开关电源技术方面具有一定的基本知识和技能,掌握新型智能通信开关电源的基本原理、类型、工作方式、特性和典型的高频开关电源,具有分析设计开关电源产品的基本技能。
通过实验提高学生分析问题、解决问题的能力。
课程的具体目标如下:课程目标1:掌握开关电源的控制和驱动电路、功率因数校正技术和负载均分技术;课程目标2:熟练使用开关电源仿真软件设计开关电源;课程目标3:能设计简单的小功率开关稳压器电路;课程目标4:能正确认识和评价开关电源技术新产品、新技术、新工艺、新材料的开发和应用对于通信、工业等各领域发展的影响。
本课程支持的毕业要求如下:毕业要求5.能够熟练掌握并应用各种电子仪器与设备,具备对医学电子设备进行分析、研发和使用维护的能力毕业要求6.能够基于生物医学工程领域的相关背景知识,进行合理分析,评价医学电子设备与装置的设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任毕业要求8.具备一定的国际视野和国际交流能力,能够就专业领域问题与同行及公众进行合理的沟通与交流。
毕业要求9.具有自主学习的意识,树立终身学习的决心,可以通过各种现代化的工具与手段, 不断学习,以提高自身适应社会的能力。
电源培训计划
开关电源设计培训课程安排第一节课一、开关电源的基础知识1、开关稳压电源和线性串联稳压电源2、开关电源的分类3、对开关电源的基本要求4、开关电源的应用5、开关电源技术的发展二、开关电源变换器的基本电路 1、降压型(buck)电路 2、升压型(boost)电路3、极性反转升降压(buck-boost)4、自激式开关电源5、单端反激式变换器6、单端正激式变换器7、推挽变换器8、关桥式变换器9、全桥变换器实践训练课程:1:dc-dc 5v1a 降压电路调试与电气性能测试。
2:ac-dv 5v1a 反激电源调试与电气性能测试。
第二节课一:开关电源高频变压器设计 1、变压器基础知识2、开关电源变压器磁芯的选择3、高频变压器设计要求与原则4、高频变压器设计方法5、不同功率变压器各参数的计算。
实践训练课程:1:5v 1a 变压器的计算和绕制。
2:12v 2a 变压器的计算和绕制。
第三节课一、开关电源滤波电容器设计 1、电解电容器的特性。
2、开关电源滤波电容器的选取原则与安装。
3、开关电源输入滤波电容器的作用与设计。
4、开关电源输出滤波电容器的作用与设计。
二、开关电源滤波电感器的设计1、开关电源输入滤波电感器的作用与设计。
2、开关电源输出滤波电感器的作用与设计。
三、整流二极管及输出整流电路 1、开关电源中的整流二极管 2、整流二极管的特性与参数 3、整流二极管参数选取原则 4、整流电路的结构形式实践训练课程:1:5v 1a电源输入、输出电感的计算和绕制。
2:12v 2a 电源输入、输出电感的计算和绕制。
3:测试不同参数的电容、电感、二极管对电源电气性能的影响。
第四节课一:开关电源驱动电路设计。
二:开关电源输出电压,输出电流对应的反馈回路设计与计算。
三:开关电源过流保、过压保护、短路保护的设计。
实践训练课程:1:参数5v 1a电源变更成7.5v 0.6a电源的计算、调试及性能测试。
2:参数12v 2a 电源变更成15v 1.6a电源的计算、调试及性能测试。
电工技术基础课程教学设计
电工技术基础课程教学设计
此外,教学设计还需要考虑教材选择、课时安排、教学资源准备、实验室条件等方面。
教材应该符合课程目标和内容安排,能够
引导学生系统学习相关知识;课时安排要合理,充分利用教学时间,确保各个环节的教学目标得以实现;教学资源准备包括教学用具、
实验器材、多媒体设备等,保障教学的顺利进行;实验室条件要满
足实验教学的需要,保障学生的安全。
最后,教学设计还应该注重与时俱进,结合当前电工技术的发
展趋势和应用需求,不断更新教学内容和方法,提高教学质量,培
养学生的创新能力和实践能力。
同时,教师在教学过程中要关注学
生的学习情况,及时调整教学策略,帮助学生解决学习中的问题,
激发学生的学习潜力。
综上所述,电工技术基础课程教学设计需要全面考虑课程目标、教学内容、教学方法、评价方式以及教材选择、课时安排、教学资
源准备、实验室条件等多个方面,以期达到良好的教学效果。
acdc电源课程设计
acdc电源课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握AC/DC电源的基本原理、电路组成、工作特性及应用领域。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–了解电源的分类及AC/DC电源的基本原理;–掌握AC/DC电源的主要组成部分及其作用;–熟悉AC/DC电源的工作特性及其影响因素;–了解AC/DC电源在实际应用中的案例。
2.技能目标:–能够分析AC/DC电源电路,理解电路中各元件的作用;–能够运用基本电路分析方法,对AC/DC电源进行性能评估;–能够根据实际需求,选择合适的AC/DC电源解决方案;–能够进行AC/DC电源的安装、调试和维护。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对电源技术的兴趣,提高学生主动学习的积极性;–培养学生团队合作精神,提高学生解决问题的能力;–使学生认识到AC/DC电源在现代社会中的重要性,培养学生的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.AC/DC电源的基本原理:介绍电源的分类,重点讲解AC/DC电源的工作原理及其转换过程。
2.AC/DC电源的电路组成:讲解电源电路中各元件的作用,包括整流器、滤波器、稳压器等。
3.AC/DC电源的工作特性:分析影响电源性能的因素,如负载特性、频率特性、电压特性等。
4.AC/DC电源的应用领域:介绍AC/DC电源在电子设备、通讯设备、电力系统等领域的应用案例。
5.实践操作:安排实验室实践环节,让学生亲自动手进行AC/DC电源的安装、调试和维护。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解AC/DC电源的基本原理、电路组成、工作特性及应用领域,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生进行课堂讨论,分享学习心得,提高学生的思考能力和团队协作能力。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解AC/DC电源在实际应用中的工作原理和性能表现。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手进行AC/DC电源的安装、调试和维护,提高学生的动手能力。
《新能源电源变换技术》课程标准
《新能源电源变换技术》课程标准一、课程基本情况一、课程编码及课程名称课程编码:16123301课程名称:新能源电源变换技术二、学时及学分总学时数:88,其中,讲授学时:64,实践(实验)学时:24。
学分:4三、适用专业及开设学期适用专业:光伏发电与应用技术专业开设学期:第4学期四、课程的性质、目标和任务新能源电源变换技术是可再生能源领域中占有重要地位的一门学科,它包括太阳能、风能、生物质能、可燃冰、潮流能、潮汐能、波浪能、温差能和盐差能等利用技术。
这些能源的应用研究内容主要是计算各方面自然存在的能量,再通过研究不同机构用其吸收这些能量,将其转换为机械能,带动发电机工作。
它的应用是一门多学科的综合技术,这包括大气环境、海洋环境学、流体力学、机械设计、电工及电控学等。
通过课程学习使学生掌握新能源能利用技术的基本理论与研究方法。
通过学习使学生了解太阳光伏、太阳热能、风能、生物质能、潮汐能、地热能等可再生能源发电及燃料电池发电技术;了解电力系统中的各种储能技术及最新发展,包括超导储能、飞轮储能、电池储能、超级电容及抽水蓄能技术等;了解用于可再生能源的电力变换技术,包括变换拓扑、工作原理及性能分析;以及分布式发电系统和主干系统的相互影响及其运行与控制;了解国内外最新的可再生能源发电应用工程情况等。
五、课程的基本要求通过该课程学习可使学生了解可再生能源的生成、特点及利用方法,使学生基本掌握新能源应用研究的技术手段。
掌握太阳能、风能发电的机理及设备;燃料电池发电的机理;各种储能技术;电力电子功率变换电路;分散电源对大系统的影响分析等。
六、课程教学内容第一章绪论(共2学时)(一)本章教学目的和要求通过本章学习,对本课程所学习的知识有一个初步的了解,掌握课程的学习方法。
要求学生对能源有一个概括的认识。
(二)教学内容第1章新能源发电与控制技术导论1.1能源储备与可持续发展战略1.1.1我国的能源结构与储备1.1.2我国的可持续发展战略1.2能源的分类与基本特征1.2.1能源的分类1.2.2能源的基本特征1.2.3新能源及主要特征1.2.4分布式能源及主要特征1.3新能源发电——能源转换的重要形式1.3.1新能源发电技术的应用1.3.2我国新能源发电的现状1.3.3新能源发电及电源变换的主要形式1.4新能源发电与控制技术的经济意义1.4.1能源是经济发展的引擎1.4.2新能源发电的经济意义本章小结(三)重点与难点重点:1.能源的基本分类难点:1.新能源的开发及发展趋势第2章电源变换和控制技术基础知识(6学时)(一)本章教学目的和要求通过本章学习,对本课程所学习的知识有一个初步的了解,掌握常用电力电子器件的基本知识、使用方法。
教室供配电技术课程设计
教室供配电技术课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握教室供配电技术的基本原理和操作方法,培养学生安全、合理使用电力资源的意识,提高学生的实践操作能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解教室供配电系统的基本构成和功能;(2)掌握电源线路的敷设、配电箱的安装与调试方法;(3)熟悉教室电力设备的维护与管理。
2.技能目标:(1)能够正确识别教室供配电系统中的各类设备及部件;(2)具备电源线路敷设、配电箱安装与调试的基本技能;(3)学会使用相关工具对教室电力设备进行维护与管理。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电力资源的敬畏之心,增强节能意识;(2)培养学生团结协作、勇于创新的精神;(3)培养学生热爱专业、投身于电力事业的情感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.教室供配电系统的基本构成和功能;2.电源线路的敷设方法及注意事项;3.配电箱的安装与调试方法;4.教室电力设备的维护与管理。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解教室供配电系统的基本原理、设备功能及操作方法;2.讨论法:分组讨论电源线路敷设、配电箱安装与调试的注意事项;3.案例分析法:分析实际案例,引导学生学会解决教室电力设备问题;4.实验法:动手操作,实践电源线路敷设、配电箱安装与调试技能。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,本节课将准备以下教学资源:1.教材:《教室供配电技术》;2.参考书:相关电力工程资料;3.多媒体资料:教室供配电系统示意图、操作视频等;4.实验设备:电源线路、配电箱、工具等。
通过以上教学资源,为学生提供丰富的学习体验,提高教学效果。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课将采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和兴趣;2.作业:布置与课堂内容相关的作业,评估学生对知识的掌握程度;3.考试:进行一次课堂小测,测试学生对教室供配电技术知识的掌握情况。
课程教学大纲-广东海洋大学信息公开网
附件2GDOU-B-11-213电子信息工程专业教学大纲(080801)广东海洋大学信息学院2015年5月目录16121102《电子信息工程专业外语》课程教学大纲 (4)16122107《算法与数据结构》课程教学大纲 (13)16131301《电磁场与电磁波》课程教学大纲 (21)16132105《信号与系统》课程教学大纲 (31)16132106《微机原理与接口技术》课程教学大纲 (40)16132107《数字信号处理》课程教学大纲 (49)16142105《数字图像处理》课程教学大纲 (57)16142106《单片机原理与应用》课程教学大纲 (64)16142107《传感器原理与技术》课程教学大纲 (72)16142108《射频识别技术原理》课程教学大纲 (80)16142109《嵌入式系统》课程教学大纲 (85)16142110《电子系统设计方法》课程教学大纲 (96)16142111《嵌入式操作系统》课程教学大纲 (102)16142112《无线传感器网络》课程教学大纲 (107)16151106《电子专业科技论文写作方法》课程教学大纲 (117)16152101《水声通信及信号处理技术》课程教学大纲 (129)16152103《DSP基础及应用》课程教学大纲 (136)16152104《现代电源技术》课程教学大纲 (142)16152105《海洋遥感与电子技术》课程教学大纲 (149)16152108《FPGA与硬件描述语言》课程教学大纲 (156)16152403《信号检测与估计》课程教学大纲 (163)16181901《电子信息工程专业导论》课程教学大纲 (170)16222201《程序设计基础》课程教学大纲 (182)16322604《电路分析》课程教学大纲 (192)16383102《Matlab语言及应用》课程教学大纲 (206)16621001x1《工程数学x1》课程教学大纲 (216)16621001x2《工程数学x2》课程教学大纲 (220)16632117《通信原理》课程教学大纲 (230)16632206《数字电子技术基础》课程教学大纲 (240)16632209《高频电子线路》课程教学大纲 (247)16632230《模拟电子技术》课程教学大纲 (258)16653218《电子线路CAD》课程教学大纲 (265)16741110《计算机网络》课程教学大纲 (274)16781701《信息资源组织与管理》课程教学大纲 (282)j1610102《生产实习》实习教学大纲 (289)j1610105《电子技术综合实习》实习教学大纲 (293)j1610106《工程或科研训练》实习教学大纲 (296)j1610107《大学生专业素质与技能训练》实习教学大纲 (307)j1610109《毕业实习》实习教学大纲 (318)j1610110《电子信息工程毕业设计》论文教学大纲 (322)j1610111《微机原理与单片机课程设计》课程设计教学大纲 (327)j1610112《电子系统创新设计综合实习》实习教学大纲 (329)j1610113《嵌入式系统课程设计》课程设计教学大纲 (331)j1620201《程序设计基础课程设计》课程设计教学大纲(电类专业适用) (333)j1630101《电子工艺实习》实习教学大纲 (335)16121102《电子信息工程专业外语》课程教学大纲一、课程基本概况二、课程简介本课程是电子信息工程专业学生系统掌握专业英语词汇的重要途径,并培养学生阅读和写作本专业的英语文章。
现代电源技术教学大纲
现代电源技术教学大纲一、课程简介本课程是关于现代电源技术的教学大纲。
本课程旨在向学生传授现代电源技术的基本理论和实践知识,包括电源设计方法、功率转换技术、电源管理技术、开关电源技术、线性电源技术、交流电源技术等内容。
通过本课程的学习,学生将能够掌握现代电源技术的基本概念、原理和方法,能够独立进行电源的设计和应用。
二、课程目标1. 理解电源的基本原理和电源设计的基本流程。
2. 熟悉各种类型的电源,并了解各种电源的特点和应用。
3. 掌握功率转换技术、电源管理技术、开关电源技术、线性电源技术、交流电源技术等技术。
4. 能够独立进行电源的设计和应用。
5. 培养学生创新意识和团队合作精神,具有良好的职业道德和实验守则意识。
三、课程大纲第一章电源基础知识1.1 电源概述1.2 电源的基本特性1.3 电源分类1.4 电源设计的基本流程第二章功率转换技术2.1 变压器基础知识2.2 开关电源工作原理2.3 开关电源设计基本原则2.4 均衡磁联机构设计与应用第三章电源管理技术3.1 电源管理技术概述3.2 电源管理电路的设计3.3 电源管理芯片的应用第七章现代电源技术应用7.1 电源在通讯、医疗、工业等领域的应用7.2 电源技术在新能源领域的应用7.3 电源技术在智能家居、物联网等领域的应用四、教学方法1. 讲授内容通过讲授课程内容,传达电源技术的基本理论和实际应用经验。
2. 实验教学通过设计和实现电源的实验,让学生掌握电源技术的应用技能。
3. 项目实践组织学生分组进行电源项目的设计、开发和实现,培养学生的团队合作精神和实践能力。
4. 网络教学采用网络教学平台,提供教学课件和多媒体资源,方便师生交流和学习。
五、考核办法本课程的考核主要以实验、课堂考试和课程设计为主要内容,占总评成绩的60%;平时表现、课堂作业和互动讨论为其余40%。
要求课堂考试成绩在60分以上,其他各环节达到规定要求。
多功能电源课程设计
多功能电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解多功能电源的基本概念,掌握其工作原理及电路组成。
2. 学生能够掌握电源的种类、特性及适用场景,并能结合实际需求选择合适的电源。
3. 学生能够了解我国电源技术的发展现状及未来发展趋势。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并设计简单的多功能电源电路。
2. 学生能够运用实验仪器和设备,进行电源性能测试,具备基本的实验操作能力。
3. 学生能够通过查阅资料、合作交流等方式,解决电源相关实际问题。
情感态度价值观目标:1. 学生对多功能电源产生兴趣,提高学习积极性,培养科学探究精神。
2. 学生能够认识到电源技术在日常生活和国家发展中的重要性,增强社会责任感。
3. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养团队精神和尊重他人的良好品质。
本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生既掌握了电源相关知识,又提高了实验操作能力和团队协作能力,为今后的学习和发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 多功能电源基本概念:电源的定义、分类及功能。
2. 电源工作原理:直流电源、交流电源的工作原理及转换方式。
3. 电源电路组成:电源器件、滤波器件、保护器件等的作用及选型。
4. 电源种类及特性:开关电源、线性电源、模块电源的性能特点及应用场景。
5. 电源技术应用:我国电源技术的发展现状及未来发展趋势。
6. 实验教学:多功能电源电路设计与搭建,电源性能测试与分析。
7. 电源相关案例:分析生活中常见的电源应用实例,了解电源技术在现实生活中的重要性。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
教学大纲安排如下:第一课时:多功能电源基本概念及分类第二课时:电源工作原理及电路组成第三课时:电源种类及特性第四课时:电源技术应用及发展第五课时:实验教学——多功能电源电路设计与搭建第六课时:实验教学——电源性能测试与分析第七课时:电源相关案例分析与讨论教学内容与教材紧密关联,结合学生实际,注重理论与实践相结合,提高学生的知识水平和实践能力。
新能源电池技术课程设计
新能源电池技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解新能源电池的基本原理,掌握不同类型电池(如锂电池、燃料电池等)的工作原理及特点;2. 学生能了解新能源电池在现代社会中的应用,包括电动汽车、移动电源等领域;3. 学生能掌握新能源电池技术的发展趋势及我国在此领域的政策支持。
技能目标:1. 学生能运用所学知识分析新能源电池的性能及适用场景,具备初步的选型能力;2. 学生能在教师的引导下,通过查阅资料、小组讨论等方式,提高自主学习与合作探究的能力;3. 学生能运用科学方法进行实验操作,掌握基本的实验技能,培养动手实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习新能源电池技术,认识到新能源对环境保护的重要性,增强环保意识;2. 学生在学习过程中,培养对科技创新的兴趣,激发探索精神;3. 学生通过了解我国新能源电池技术的发展,增强国家自豪感,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为高中年级物理选修课程,旨在帮助学生了解新能源电池技术的基本原理和应用,提高学生的科学素养和动手实践能力。
学生特点:高中年级学生对物理知识有一定的了解,具备一定的自主学习能力,对新能源技术感兴趣,但可能对电池原理及实际应用了解不足。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,采用启发式教学法和任务驱动教学法,引导学生主动探索,提高学生的综合能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握新能源电池技术的基本知识和技能,培养其环保意识和科技创新精神。
二、教学内容1. 新能源电池概述- 介绍新能源电池的定义、分类及其在能源领域的地位和作用。
- 教材章节:第一章第一节。
2. 锂电池及其应用- 详细讲解锂电池的工作原理、结构、性能特点及应用场景。
- 教材章节:第一章第二节。
3. 燃料电池技术- 介绍燃料电池的工作原理、分类、主要性能及在新能源汽车等领域的应用。
- 教材章节:第一章第三节。
4. 新能源电池技术发展趋势- 分析新能源电池技术的发展趋势,如固态电池、钠离子电池等新型电池技术。
课程设计电源设计
课程设计电源设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电源设计的基本原理和应用,掌握电源设计的基本步骤和方法,培养学生解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–掌握电源设计的基本原理和概念。
–了解不同类型的电源及其特点和应用。
–熟悉电源设计的常用方法和步骤。
2.技能目标:–能够分析电源系统的需求和约束。
–能够选择合适的电源设计和组件。
–能够进行电源系统的仿真和实验。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对科学和技术的好奇心和探索精神。
–培养学生团队合作和沟通的能力。
–培养学生对电源技术和能源问题的关注和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电源设计的基本原理、不同类型的电源及其特点和应用、电源设计的常用方法和步骤。
具体安排如下:1.第一章:电源设计的基本原理–电源系统的需求和约束分析–电源设计的准则和原则2.第二章:不同类型的电源–分布式电源3.第三章:电源设计的常用方法和步骤–电源系统的设计流程和方法–电源组件的选择和匹配–电源系统的仿真和实验三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解和演示,向学生传授电源设计的基本原理和概念。
2.讨论法:通过小组讨论和课堂讨论,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解电源设计的应用和挑战。
4.实验法:通过实验操作,让学生亲手实践电源设计的过程和方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选择一本适合学生水平的电源设计教材,作为学生学习的基础。
2.参考书:提供一些相关的参考书籍,供学生深入学习和参考。
3.多媒体资料:制作课件、演示文稿等多媒体资料,以图文并茂的形式展示电源设计的相关内容。
4.实验设备:准备实验所需的电源设备、测试仪器等,让学生能够进行实际操作和实验。
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引言现代电源技术的发展方向,是从以低频技术为主的传统电源技术,向以高频技术为主的现代收稿日期:2014-06-20作者简介:陈超,男,浙江永康人,讲师,硕士。
丽水学院学报JOURNAL OF LISHUI UNIVERSITY第36卷第5期Vo1.36No.52014年9月Sept.2014“现代电源技术”课程教学内容设计陈超,陈小元(丽水学院工程与设计学院,浙江丽水323000)摘要:为完善自动化专业的电机及其控制技术模块方向课程群,考虑地方产业需求,并侧重于伺服驱动方向的电源技术,设计“现代电源技术”课程的教学内容。
教学内容设计遵从理论教学与实验教学相融合的教学模式,在各章节都详细描述相关变换器或元器件的工作原理及性能特点,具体介绍斩波实验系统、单相逆变实验系统和三相逆变实验系统,透析分析基于这些系统设计的具体电源应用,并设计相关实验。
“现代电源技术”课程教学内容的设计适合地方本科院校电气自动化类专业本科教学,符合CDIO 工程教育模式的应用型人才培养精神。
关键词:现代电源技术;教学内容;伺服驱动;CDIO doi :10.3969/j.issn.2095-3801.2014.05.017中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2095-3801(2014)05-0088-03A Curriculum Content Design:Modern Power TechnologyCHEN Chao ,CHEN Xiaoyuan,(College of Engineering &Design ,Lishui University ,Lishui 323000,Zhejiang )Abstract :The curriculum content of Modern Power Technology was designed,based on the needs of local industries and with the emphasis placed on servo -drive power source technology for the perfection of the curricula that fall within motor and its control technology module of automation major,following the teaching mode of integrating theoretical teaching and experiments.In each chapter,the working principles and application characteristics of the relevant converters and components are described in detail,the experimental systems,namely,the chopper system,the single-phase inverter system and the three-phase inverter system are specifically introduced,and the specific power applications are analyzed based on the system designs and the related experiments designed.The design satisfies the teaching requirements of Electric Engineering and Automation major at local universities colleges and is in line with the spirit of CDIO engineering education model for applied talents.Key words :Modern Power Technology ;curriculum content ;servo-drive ;CDIO 电源技术方向转变的[1]。
电源技术始于20世纪的40年代末50年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。
20世类型分章节或详或简地向学生阐述了相关原理和拖动特点,学生对此已有一定的认识;在“交直流调速系统”中阐述了这些电机的驱动控制手段;在“电力电子”中阐述了功率驱动电路的原理和特点。
“现代电源技术”课程的教学内容将综合运用这些知识,详细讲述相关驱动电源的设计及应用。
常用电机驱动用功率变换器有直流斩波变换器、单相逆变变换器和三相逆变变换器三大类。
“现代电源技术”课程的教学内容可以以直流斩波实验系统、单相逆变实验系统和三相逆变实验系统的设计及应用作为主线,以其它辅助电路和控制算法等作为副线,贯穿现代电源技术的所有知识。
因此教学内容可以分基本DC/DC 斩波变换器、隔离型DC/DC 斩波变换器、开关电源用磁元件设计、单相DC/AC 变换器和三相DC/AC 变换器5个重点章节,各章节内容的设计如下。
2.1基本DC/DC 斩波变换器详细描述降压斩波变换器、升压斩波变换器、Buck-boost 斩波变换器、Cuk 斩波变换器的工作原理及性能特点;具体介绍基于图1所示的直流斩波系统结构框图设计的直流斩波实验系统;详细分析基于此系统设计的铅酸电池充电系统和直流电机调压调速系统的技术特点和设计方法,并设计相关实验。
图1直流斩波系统结构框图2.2隔离型DC/DC 斩波变换器详细描述单端反激变换器、单端正激变换器、推挽变换器、全桥变换器和半桥变换器的工作原理及性能特点;具体介绍图1所示的基于单端反激变换器设计的具有多路低压直流输出的辅助供电电源的技术特点和设计方法,并设计相关实验。
2.3开关电源用高频磁元件设计纪80年代末期M OSFET 和IGBT 的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转变的标志。
新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节能、实现小型化、机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
现代电源技术支撑起众多新兴产业,在新能源[2]、绿色交通、智能电网、先进伺服驱动[3]、极端环境探索、节能减排等领域都取得了巨大的经济效益与社会效益,展现出了良好应用前景。
作者所在地区工业实力较强,拥有微电机、缝纫机、数控锯床、五金工具等与电源技术有关的区域特殊优势。
相关企业注重高新技术的应用与发展,大力发展机电一体化多功能、智能化、高档化机电产品。
因此现代电源技术的应用有助于产业升级,增强经济竞争力。
1“现代电源技术”课程开设的现状及意义为跟上电源技术发展步伐,依托其强大的师资力量和技术储备,国内很多重点高校的电气自动化等相关专业开设了“现代电源技术”这门课程[4],将基本DC/AC 变换器、隔离型DC/DC 变换器、DC/AC 变换器、高频磁元件设计、软开关技术、高频开关电源以及有源功率因素校正技术等作为主要教学内容,并且分析介绍了UPS 、绿色电源和通信电源等具体应用技术。
考虑到地方特色产业的需求,作者所在高校的自动化专业确定了以电机及其控制技术作为专业的重要学科方向,以培养能从事电气自动化装置与系统分析、维护、设计和开发的应用型人才为培养目标。
在现有相关课程“电机与拖动”“电力电子”“特种电机原理”和“交直流调速系统”的基础上,增设“现代电源技术”为顶层课程,教学内容侧重于电机驱动控制方面,有助于自动化专业的电机及其控制技术学科方向课程群的完善。
教学内容设计遵从理论教学与实验教学相融合的教学模式,采用CDIO 即构思(Conceive )、设计(Design )、实施(Implement )、运行(Operate )工程教育模式的应用型人才的培养模式[5-6]。
2“现代电源技术”课程教学内容设计目前常用驱动电机主要是有刷直流电机、无刷直流电机、异步电机、同步电机和步进电机等。
在“电机与拖动”和“特种电机原理”中已经按电机陈超,陈小元:“现代电源技术”课程教学内容设计第5期89磁元件[7]是电力电子电路中储能、转换及隔离所需的必备元件,常作为变压器或电感器使用,本章详细描述高频变压器、滤波电感、共模电感、差模电感、电压互感器和电流互感器等磁芯元件在对应实验系统中相应电路上的技术特点和设计方法,并设计相关实验。
2.4单相DC/AC 变换器详细描述单相半桥变换器、单相全桥变换器和推挽变换器的工作原理及性能特点;具体介绍基于图2所示的单相逆变系统结构框图设计的单相逆变实验系统;详细分析基于此系统设计的单相变频器,以及附加高频整流电路设计的具有大功率隔离输出的直流电源的技术特点和设计方法,并设计相关实验。
图2单相逆变系统结构框图2.5三相DC/AC 变换器详细描述三相全桥变换器的工作原理及性能特点;具体介绍基于图3所示的三相逆变系统结构框图设计的三相逆变实验系统;详细分析基于此系统设计的无刷直流电机、异步电机、同步电机和三相步进电机用三相变频器,并设计相关实验。
图3三相逆变系统结构框图以上3个实验系统的结构框图,都可采用二极管整流电路作为功率输入直流源,由驱动及保护电路来控制功率元器件的工作状态,都需要数字控制电路对系统进行监控。
数字电路中,电压和电流传感器的信号通过信号调理电路转变成M CU 可检测的信号,主控MCU 根据采样信号值和相关控制算法,分析计算并输出相应驱动信号给主功率电路,人机交互界面用于设置和显示系统的运行状态。
因此,这些内容也是“现代电源技术”课程教学内容的重要组成部分。
3结语针对自动化专业的电机及其控制技术模块方向课程群的建设要求,并为本地区培养能掌握并应用现代电源技术的工程应用人才,本文采用理论教学与实验教学相融合的教学模式分析设计了“现代电源技术”课程的教学内容。
教学内容分为基本DC/DC 斩波变换器、隔离型DC/DC 斩波变换器、开关电源用高频磁元件设计、单相DC/AC 变换器和三相DC/AC 变换器5个重要章节。
在各章节都详细描述相关变换器或元器件的工作原理及性能特点,具体介绍斩波实验系统、单相逆变实验系统和三相逆变实验系统,透析分析基于这些系统设计的具体电源应用,并设计相关实验。
“现代电源技术”课程教学内容的设计适合地方本科院校电气自动化类专业本科教学,符合CDIO 工程教育模式的应用型人才培养精神。
参考文献:[1]张占松,蔡宣三.高频开关电源的原理与设计[M ].北京:电子工业出版社,2004.[2]杨金焕.太阳能光伏发电应用技术[M ].北京:电子工业出版社,2013.[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M ].上海:机械工业出版社,2013.[4]杜少武.现代电源技术[M ].合肥:合肥工业大学出版社,2010.[5]姚春燕,彭伟,潘柏松.基于CDIO 大学生创新团队实践探索[J ].浙江工业大学学报,2013,12(3):342-345.[6]曹芸茜,黄建宇,王淑艳.基于CDIO 的综合实验项目教学初探[J ].实验室科学,2013,16(5):82-84.[7]赵修科.开关电源中磁性元器件[M ].南京:南京航空航天大学出版社,2004.丽水学院学报902014年。