完整电力电子技术教案
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）。
2024版电力电子技术教案
括变压器、变频器等电路类型。
02
交流变换电路的应用领域
列举交流变换电路在电力系统、电机控制等领域的应用，如电力传输、
电机调速等。
03
交流变换电路的控制方式
讲解交流变换电路的控制方式，如开环控制、闭环控制等，以及这些控
制方式对电路性能的影响。
04 电力电子控制技术
CHAPTER
电力电子控制技术的分类与特点
电力电子控制系统的设计与实现
系统设计
根据实际需求选择合适的控制方法和器件，设计电力电子控制系统 的电路结构、控制策略和保护措施。
系统实现
根据系统设计图纸和技术要求，进行器件选型、电路布局、焊接调 试等工作，完成电力电子控制系统的制作和调试。
系统优化
针对实际运行过程中出现的问题，对系统进行优化改进，提高系统的 稳定性和可靠性，降低能耗和成本。
数字化
采用数字信号处理技术 实现精确控制和智能管 理，提高系统性能和灵
活性。
绿色化
注重环保和节能设计， 减少电磁干扰和环境污
染。
02 电力电子器件基础
CHAPTER
电力电子器件的分类与特点
分类
根据控制信号类型，电力电子器件可分为半控型、全控型和不可控型；根据载 流子参与导电情况，可分为单极型、双极型和复合型。
05 电力电子技术在电力系统中的应用
CHAPTER
电力系统中的无功补偿与谐波抑制
无功补偿的作用
提高功率因数，减少线路损耗，改善电压质 量，提高系统稳定性。
无功补偿的方法
包括电容器补偿、静止无功补偿器（SVC）、 静止无功发生器（SVG）等。
谐波的危害
导致设备过热、损坏，影响通信系统，增加 线路损耗，降低系统效率。
完整电力电子技术教案
向电流定额和反向电压定额却可以达到很高，分别可达数千安和数千伏以上。
2. 快恢复二极管
恢复过程很短， 特别是反向恢复过程很短 〔一般在 5 微秒以下 ) 的二极管被称为
快恢复二极管 (Fast Recovery Diade-FRD) ，简称快速二极管。工艺上多采用了掺金
措施，结构上有的采用 PN结型结构，也有的采用对此加以改进的 PiIV 结构。特别
实际应用中， 应对晶闸管施加足够长时间的反向电压， 阻断能力，电路才能可靠工作。
使晶闸管充分恢复其对正向电压的
关断时间 t q： t r r 与 t gr 之和，即 t q=t rr +t gr , 普通晶闸管的关断时间约几百微秒。
三、晶闸管的主要参数
1. 电压定额 1)
通态平均电流 I T(AV) ——晶闸管在环境温度为 40°C和规定的冷却状
二、主要参数
1、正向平均电流 IF
指电力二极管长期运行时， 在指定的管壳温度 ( 简称壳温， 用 Tc 表示 ) 和散热条件下，
其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
2. 正向压降 UF
指电力二极管在指定温度下， 流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降。
有时
候，其参数表中也给出在指定温度下流过某一瞬态正向大电流时电力二极管的最大瞬时正向
速恢复和超快速恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在
100ns 以下，甚至达到 20---30ns 。
3 ，肖特基二极管
以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒二极管
( Schottky Bar-rier L3iad---SBD} ,
简称为肖特基二极管。肖特基二极管在信息
电力电子技术教学设计 (2)
电力电子技术教学设计前言电力电子技术是电力系统中的核心技术之一，具备广阔的应用前景。
对于学习电力电子技术的学生来说，需要进行系统的理论和实践培训，以掌握该领域的核心知识和技能。
本文将介绍一种实用的电力电子技术教学设计，旨在提高学生的学习效果和实践能力。
教学目标本次教学旨在培养学生对电力电子技术的深入理解。
具体教学目标如下：1.掌握电力电子技术的基本概念和原理。
2.熟悉电力电子器件的结构、特点和应用范围。
3.理解电力电子系统的运行原理和控制方法。
4.培养实践能力，能够自主设计、调试和维护基本的电力电子系统。
教学内容本次教学涵盖电力电子技术的基本原理和实践应用。
具体教学内容如下：第一部分：电力电子技术基础1.电力电子技术的概念和发展历程。
2.电力电子器件的分类、结构和特性。
3.电力电子系统的组成和功能。
第二部分：电力电子系统的应用1.直流电力电子系统的优点和应用领域。
2.交流电力电子系统的优点和应用领域。
3.电力电子逆变器的原理和应用。
4.电力电子开关电源的原理和应用。
第三部分：电力电子实验1.电流互感器的实验。
2.交流电桥的实验。
3.直流/交流电源转换器的实验。
4.直流电源的设计和调试实验。
教学方法本次教学采用理论与实践相结合的教学方法。
具体教学方法如下：1.以课堂讲授为基础，由教师讲解电力电子技术的基本概念和原理。
2.结合案例分析和工程实例，引入电力电子系统的实际应用。
3.强调实践操作，安排多次电力电子实验和实践操作环节，让学生亲自操作器件和电路，掌握实际操作技能。
4.系统性、渐进式的实践设计案例，由自己完成实验设计、调试和测试。
教学评价为了更好地评价学生对电力电子技术的掌握情况，在设计该教学方案时，考虑到以下评价方式：1.考试测验：根据学生对电力电子技术的掌握情况，安排闭卷或开卷测试题目，考查学生对基本概念、实际应用和操作技能的掌握情况。
2.实验评估：针对学生进行实验操作流程的评价，考查学生在实际操作过程中遇到的问题、解决方法和结果分析能力。
电力电子技术教案
第 1 次课 3 学时授课时间06.2.22 教案完成时间06.2.15 第一章电力电子器件 1.1 1.2 1.3 (包括绪论)课题（章节）教学目的与要求：通过该部分内容学习,使学生明白什么是电力电子技术? 电力电子技术的应用领域是什么? 电力电子技术与自动化专业、电子信息工程专业之间的的关系是什么？通过前三节的学习，学生应了解电力二极管、晶闸管等电力电子器件的基本结构、工作原理、主要参数、应用场合等。
教学重点、难点：器件的动态过程的波形的理解、器件的灵活应用是本次教学的重点和难点。
教学方法及师生互动设计：启发式，帮助学生回忆已学过的“电子技术基础”的相关知识，进而更好地理解“电力电子技术”知识，使学生建立知识的联想链。
课堂练习、作业：1、电力电子器件与信息电子器件的区别表现在哪些方面？2、试述在变频空调器中，哪些属于自动化技术，哪些属于电力电子技术？本次课堂教学内容小结介绍了电力电子技术背景知识、发展趋势。
介绍了电力二极管、晶闸管工作原理、基本特性和主要参数。
本次课堂教学达到预期目的，不少学生通过听讲表现出对电力电子技术课程的兴趣，课堂提问效果较好。
学好该课程需要较好的电子技术、电路方面的基础知识。
第 1 页第 2 次课 3 学时授课时间06.3.1 教案完成时间06.2.23 第一章电力电子器件 1.4 1.5 1.6课题（章节）教学目的与要求：通过该部分内容学习,使学生理解典型的全控型电力电子器件的工作原理、主要参数工程应用情况。
充分了解电力电子器件的驱动方式。
对其它新型器件也有所了解。
教学重点、难点：重点介绍晶闸管、IGBT、电力MOSFET三种应用最为广泛的器件的工作原理及其主要参数和工程应用。
教学方法及师生互动设计：以实际生活中见到的的实例，启发学生对于晶闸管、IGBT、电力MOSFET等器件的应用的理解。
如：调光台灯、风扇无极调速、电磁炉等。
课堂练习、作业：1、P42. 1.22、说出所知道的电力电子器件的名称及其应用场合、工作原理。
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VT1、VD1导通
18
二、工作原理
3、当u2为负半周且控制角为α 时，触发VT2导通，负载电流 id经VT2、VD1流通，电感由 释放能量变成储存能量，负 载端电压ud=uba=-u2。
4、 u2电压由负变正过零时，电 感由储存能量变为释放能量， 产生上负下正的自感电动势， 维持电流流通，VT2将继续到 通，同时VD1关断、VD2导通， 负载端电压为0。
负载性质： 电阻性 电感性 反电势性
4
第2章：单相可控整流电路
用晶闸管组成的可控整流电路，可以很方便地把交流 电变成大小可调的直流电，且具有体积小、重量轻、效率 高以及控制灵敏等优点。
§2-1 单相可控整流电路 §2-2 三相可控整流电路
§2-3 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路
§2-4 整流电路的换相压降与外特性
晶闸管承受的最大电压为 6U2 。
44
§2-2-3 ：三相桥式半控整流电路
一、阻性负载： a <=60º，负载端电压波形 连续
Ud 1.17U 21 cosa
VT1 VT3 VT5
当α〉60°时，负载端电压波形断续 VD4 VD6 VD2
Ud 1.17U 21 cosa
二、电感性负载： 与单相半控桥式整流电路一样，桥内二极管有续流作用，因
qT qD 180
VT2、VD1导通
VT2、VD2导通
19
结论
1.晶闸管在触发时刻换 流，二极管在电源电 压过零时刻换流。
2.对于单向半控桥感性 负载，负载端的电压 波形如右图。
根据波形得
Ud=0.9U2(1+cosα)/2
20
结论
3.单相半控桥感性负载， 负载端电压波形与阻 性负载完全相同，即 单相半控桥感性负载 本身具有续流作用。
电力电子技术课程设计
电力电子技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力电子技术的基本概念、原理和应用，培养学生分析和解决电力电子技术问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解电力电子技术的基本原理和特性；–掌握电力电子器件的工作原理和选用方法；–熟悉电力电子电路的分析和设计方法。
2.技能目标：–能够分析简单的电力电子电路；–能够选用合适的电力电子器件进行电路设计；–能够进行电力电子设备的安装、调试和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神；–增强学生对电力电子技术领域的兴趣和自信心；–培养学生对电力电子技术应用的的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力电子技术的基本原理、电力电子器件、电力电子电路的分析与设计以及电力电子技术的应用。
具体安排如下：1.电力电子技术的基本原理：–电力电子器件的工作原理；–电力电子电路的特性与分类。
2.电力电子器件：–晶闸管及其驱动电路；–整流器、逆变器及其控制电路。
3.电力电子电路的分析与设计：–电力电子电路的基本分析方法；–电力电子电路的设计原则与步骤。
4.电力电子技术的应用：–电力电子设备的功能与结构；–电力电子技术的应用领域。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
主要包括：1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握电力电子技术的基本概念和原理；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解电力电子技术的应用；4.实验法：通过实验操作，让学生熟悉电力电子器件和电路的工作原理。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材选用《电力电子技术》一书，参考书包括《电力电子器件》和《电力电子电路设计》。
多媒体资料包括教学PPT、视频动画等。
实验设备包括晶闸管、整流器、逆变器等实验装置。
这些资源能够支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
电力电子教案模板及反思
一、教学目标1. 知识目标：（1）了解电力电子技术的概念、发展及应用领域；（2）掌握电力电子器件的基本结构、特性及应用；（3）熟悉电力电子变换器的工作原理及分类；（4）了解电力电子电路的功率变换与控制方法。
2. 能力目标：（1）培养学生分析、设计电力电子电路的能力；（2）提高学生解决实际问题的能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对电力电子技术的兴趣；（2）培养学生的团队协作精神和创新意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）电力电子器件的基本结构、特性及应用；（2）电力电子变换器的工作原理及分类；（3）电力电子电路的功率变换与控制方法。
2. 教学难点：（1）电力电子器件的工作原理及特性；（2）电力电子变换器的控制策略。
三、教学过程1. 导入新课（1）介绍电力电子技术的概念、发展及应用领域；（2）提出本节课的学习目标。
2. 讲授新课（1）讲解电力电子器件的基本结构、特性及应用；（2）分析电力电子变换器的工作原理及分类；（3）介绍电力电子电路的功率变换与控制方法。
3. 课堂练习（1）布置与电力电子器件、变换器相关的练习题；（2）指导学生完成练习题。
4. 课堂小结（1）总结本节课所学内容；（2）强调重点、难点。
5. 课后作业（1）布置与电力电子变换器相关的课后作业；（2）要求学生在课后完成作业，巩固所学知识。
四、教学反思1. 教学效果本节课通过讲解、练习、小结等环节，使学生掌握了电力电子技术的基本知识，提高了学生的分析、设计能力。
但在实际教学过程中，发现部分学生对电力电子器件的工作原理理解不够透彻，需要加强讲解和练习。
2. 教学方法在教学中，采用讲授、练习、讨论等多种教学方法，提高了学生的学习兴趣。
但在课堂练习环节，部分学生未能积极参与，需要进一步改进教学方法，激发学生的学习积极性。
3. 教学改进（1）针对学生对电力电子器件工作原理理解不够透彻的问题，增加实例讲解，帮助学生理解；（2）在课堂练习环节，设计更具趣味性的练习题，提高学生的参与度；（3）加强师生互动，关注学生的学习进度，及时解答学生疑问。
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。
(完整word版)电力电子技术教案
第 1、2 课时课题：电力电子技术绪论教学目的和要求:掌握电力电子技术等概念，了解电力电子技术的发展史以及电力电子技术的应用。
重点与难点:掌握电力电子技术等相关概念教学方法:图片展示，应用介绍，结论分析。
预复习任务:复习前期学过的《电工技术基础》等课程的相关知识。
1 什么是电力电子技术1。
1 电力电子与信息电子信息电子技术——信息处理电力电子技术—-电力变换电子技术一般即指信息电子技术,广义而言，也包括电力电子技术。
电力电子技术—-使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,即应用于电力领域的电子技术。
目前电力电子器件均用半导体制成,故也称电力半导体器件。
电力电子技术变换的“电力”,可大到数百MW甚至GW，也可小到数W甚至1W以下。
1.2 两大分支电力电子器件制造技术电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理.变流技术（电力电子器件应用技术）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.电力电子技术的核心，理论基础是电路理论.电力变换四大类：交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流直流交流输出输入交流整流交流电力控制、变频、变相直流直流斩波逆变1。
3 与相关学科的关系电力电子学名称60年代出现。
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.与电力学（电气工程)的关系电力电子技术广泛用于电气工程中高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、电镀、电加热、高性能交直流电源国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支.电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。
与控制理论（自动化技术）的关系控制理论广泛用于电力电子系统中。
电力电子技术是弱电控制强电的技术，是弱电和强电的接口;控制理论是这种接口的有力纽带。
大学电力电子技术教案
课时安排：2课时教学目标：1. 使学生了解电力电子技术的基本概念、发展历程和主要应用领域。
2. 掌握电力电子器件的基本特性和工作原理。
3. 理解电力电子变换器的基本结构、工作原理和性能指标。
4. 培养学生分析、设计和应用电力电子技术的能力。
教学重点：1. 电力电子器件的基本特性和工作原理。
2. 电力电子变换器的基本结构、工作原理和性能指标。
教学难点：1. 电力电子器件的开关特性及其对电路性能的影响。
2. 电力电子变换器的设计和优化。
教学过程：一、导入新课1. 结合实际应用案例，引导学生思考电力电子技术在现代社会的重要性。
2. 介绍电力电子技术的基本概念、发展历程和主要应用领域。
二、讲授新课1. 电力电子器件a. 概述电力电子器件的分类和特点。
b. 讲解电力电子器件的基本工作原理，如晶体管、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、功率二极管等。
c. 分析电力电子器件的开关特性及其对电路性能的影响。
2. 电力电子变换器a. 介绍电力电子变换器的分类和基本结构。
b. 讲解直流-直流变换器（DC-DC）、直流-交流变换器（DC-AC）和交流-直流变换器（AC-DC）的工作原理。
c. 分析电力电子变换器的性能指标，如效率、功率因数、谐波含量等。
三、课堂练习1. 针对电力电子器件和变换器的基本知识，布置课后练习题。
2. 学生分组讨论，分析并解决实际问题。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调重点和难点。
2. 鼓励学生课后继续学习，关注电力电子技术的最新发展。
五、布置作业1. 完成课后练习题，巩固所学知识。
2. 阅读相关教材和资料，了解电力电子技术的应用领域和发展趋势。
教学评价：1. 课堂练习成绩，评估学生对电力电子器件和变换器基本知识的掌握程度。
2. 课后作业完成情况，了解学生对知识的运用能力。
3. 课堂讨论表现，观察学生的思维能力和团队合作精神。
电力电子技术教学教案
电力电子技术教学教案简介：电力电子技术是一门涉及电力系统中电力控制、调节与转换的学科。
本教学教案旨在通过全面的课程安排和教学方法，帮助学生全面了解电力电子技术的原理和应用，并培养学生的实践能力和解决问题的能力，以适应电力行业快速发展的需求。
第一章：课程概述1.1 课程背景在电力系统中，电力控制、调节与转换起着至关重要的作用。
电力电子技术是一门研究这些技术的学科，通过运用电子器件和控制技术，实现对电能的有效控制和转换。
1.2 课程目标本课程旨在帮助学生：- 掌握电力电子技术的基本原理和核心概念；- 熟悉各种电力电子器件的工作原理和应用；- 能够设计和实施简单的电力电子系统；- 具备解决实际电力电子问题的能力。
第二章：教学内容和安排2.1 教学大纲本课程包括以下主要内容：- 电力电子技术概述- 电力电子器件与电路- 直流-直流变换器- 直流-交流变换器- 交流-直流变换器- 交流-交流变换器- 无线输电技术- 电力电子在可再生能源系统中的应用2.2 课时安排本课程总共分为36个学时，按照以下安排进行授课：- 第1-3周：电力电子技术概述（6学时）- 第4-7周：电力电子器件与电路（12学时）- 第8-11周：直流-直流变换器（12学时）- 第12-15周：直流-交流变换器（12学时）- 第16-19周：交流-直流变换器（12学时）- 第20-23周：交流-交流变换器（12学时）- 第24-27周：无线输电技术（12学时）- 第28-31周：电力电子在可再生能源系统中的应用（12学时）- 第32-36周：实验课程（20学时）第三章：教学方法和评价体系3.1 教学方法本课程将采用多种教学方法，包括：- 讲授理论知识，以提供学生的基础知识；- 设计与实施电力电子系统的课程项目，以培养学生的实践能力；- 组织学生小组讨论和案例分析，以激发学生的思维和解决问题的能力；- 实施实验课程，以巩固学生的理论知识和技能。
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。
电力电子技术电子教案
第一次课内容 绪 论▪ 1.电力电子技术的发展概况 ▪ （1）电力电子技术的定义 ▪ （2）电力半导体器件▪ 第一阶段是以整流管、晶闸管为代表的发展阶段; ▪ 第二阶段是以GTO 、GTR 等全控型器件为代表的发展阶段; ▪ 第三阶段是以功率MOSFET 、IGBT 等电压型全控器件为代表的发展阶段;▪ 第四阶段是以SPIC 、HVIC 等功率集成电路为代表的发展阶段，目前正处在发展初期。
▪ （3）电力半导体变流技术▪ 第一阶段是电子管、离子管（闸流管、汞弧整流器、高压汞弧阀）的发展与应用阶段，此时的变流技术属于整流变换，只是变流技术的一小部分。
▪ 第二阶段是硅整流管、晶闸管的发展与应用阶段，主要指晶闸管的应用阶段。
这一时期，随着整流管特别是晶闸管制造水平的不断提高，半导体变流技术所涉及的应用领域不断扩展. ▪ 第三阶段是全控型电力半导体器件的发展与应用阶段，是半导体电力变流器向高频化发展的阶段，也是变流装置的控制方式由移相控制向时间比率控制发展的阶段。
▪ 第三阶段的发展是随着全控型器件的发展而逐渐展开的。
时至µçÁ¦µç×Ó¼Êõµç×ÓѧµçÁ¦Ñ§¿ØÖÆÀíÂÛÁ¬Ðø¡¢ÀëÉ¢µç·¡¢Æ÷¼þ¾²Ö¹Æ÷¡¢Ðýתµç»ú今日，晶闸管应用领域的绝大部分已经或即将被功率集成器件所取代。
电力电子技术课程设计
参考教材附录及推荐阅读材料，开展以下拓展活动：
1.阅读电力电子技术领域内的经典论文或最新研究报告，了解行业发展趋势；
2.分析电力电子器件在不同应用领域（如电动汽车、轨道交通、可再生能源等）的发展前景；
3.探索新型电力电子器件（如宽禁带半导体器件）的技术特点及其在电力电子技术中的应用潜力；
6.实施交流调压器和调功器实验，观察电压调节效果；
7.结合实际案例，开展电力电子变换器在特定应用场景的综合性实验，提升学生的实际操作能力和问题解决能力。
4、教学内容
《电力电子技术》课程设计评价与反思
依据教材第十二章“电力电子技术的应用与发展”，进行以下教学评价与反思：
1.组织学生对课程设计过程中的理论知识掌握、实践操作技能、问题解决能力等方面进行自我评价；
2.引导学生对比仿真结果与实验数据，分析差异产生的原因，并探讨改进措施；
3.对课程设计项目进行小组讨论，分享经验，互相学习，提高团队协作能力；
4.教师针对学生在课程设计中的表现给予评价，指出优点与不足，提出改进建议；
5.结合电力电子技术的最新发展动态，引导学生思考如何将所学知识应用于未来职业发展；
6.反思课程设计的教学过程和方法，为后续课程的教学提供改进方向和参考。
4.研究电力电子电路在不同国家和地区的标准和规范，了解国际差异；
5.调研电力电子技术在节能减排、提高能源利用效率方面的作用和贡献；
6.鼓励学生提出创新性想法，设计并探讨可能的电力电子技术应用方案，培养学生的创新意识和科研兴趣。
电力电子技术课程设计
一、教学内容
《电力电子技术》课程设计
本课程设计基于教材第九章“电力电子器件及其应用”，内容包括：
1.晶闸管（SCR）的工作原理及其在电力电子装置中的应用；
电力电子技术教案1
单相半波整流电路原理及特点
原理
利用二极管的单向导电性，将交 流电的正半周或负半周进行整流 。
特点
电路简单，成本低，但整流效率 低，输出电压波动大。
单相全波整流电路原理及特点
原理
采用两个二极管，将交流电的正、负 半周分别进行整流。
特点
整流效率高于半波整流，输出电压波 动较小，但需要使用中心抽头变压器 ，成本较高。
交流-交流变换器性能指标评价方法
变换器的效率是指其输出功率与输入功率之比，是评 价变换器性能的重要指标之一。高效率意味着更少的
能量损失和更高的能源利用率。
输入 标题
失真度
失真度是指变换器输出波形与输入波形之间的差异程 度，反映了变换器对输入信号的保真能力。低失真度 意味着更好的信号质量和更高的系统性能。
单相逆变电路工作原理及特点
工作原理
单相逆变电路采用单相桥式整流电路将直流电转换为交流电，通过控制开关管的 导通与关断，实现直流电到交流电的转换。
特点
电路结构简单，控制方便，但输出波形质量较差，谐波含量较高。
三相逆变电路工作原理及特点
工作原理
三相逆变电路采用三相桥式整流电路 将直流电转换为交流电，通过控制三 组开关管的导通与关断，实现直流电 到三相交流电的转换。
电力电子技术教案1
contents
目录
• 课程介绍与目标 • 电力电子器件基础 • 整流电路分析与设计 • 逆变电路分析与设计 • 直流-直流变换器分析与设计 • 交流-交流变换器分析与设计
01
课程介绍与目标
电力电子技术定义及应用领域
能源转换
如太阳能、风能发电系统中的 逆变器。
电力系统
无功补偿、有功滤波等。
电子行业《电力电子技术》教案
电子行业《电力电子技术》教案一、教学目标本教案旨在使学生掌握电力电子技术的基本原理和应用技能，培养学生的工程实践能力和解决问题的能力，为学生未来在电子行业的工作和研究奠定基础。
二、教学内容1.电力电子技术的基本概念2.电力电子器件的分类和特点3.电力电子电路的分析与设计4.电力电子应用案例分析5.电力电子系统的设计原则与方法三、教学方法1.讲授：通过理论课讲解电力电子技术的基本概念、原理和应用案例，引导学生掌握相关知识。
2.实验：通过实验操作，让学生亲自动手搭建电力电子电路，感受电力电子技术在实际应用中的重要性。
3.案例分析：通过分析典型的电力电子应用案例，引导学生从实际问题出发，探索解决方案。
四、教学资源1.课本：《电力电子技术导论》2.实验设备：电力电子实验箱、示波器、信号发生器等3.实验指导书：详细描述实验步骤和操作要点五、教学评估1.课堂小测：每节课结束时进行小测验，检查学生对当天所学内容的掌握情况。
2.实验报告：要求学生进行实验并撰写实验报告，评估学生对实验操作和结果的理解和分析能力。
3.期末考试：包括理论和实践两部分内容，考查学生对整个学期所学内容的综合掌握情况。
课时教学内容教学方法1 电力电子技术的概述讲授2 电力电子器件讲授3 电力电子电路分析讲授、实验4 电力电子电路设计讲授、实验5 电力电子应用案例讲授、案例分析6 电力电子系统设计讲授、案例分析1.课后作业和讨论：布置辅导性问题，鼓励学生在课后进行讨论，激发学生的学习兴趣。
2.学生反馈：定期收集学生对教学内容和教学方法的反馈意见，及时做出调整和优化。
八、教学总结通过本课程的学习，学生将掌握电力电子技术的基本原理和应用技能，培养工程实践能力，并具备解决相关问题的能力。
同时，通过实验和案例分析的训练，学生将能够把理论知识应用到实际工作中，为将来在电子行业的工作和研究打下基础。
电力电子技术教案
第 1、2 课时课题:电力电子技术绪论教学目的和要求:掌握电力电子技术等概念，了解电力电子技术的发展史以及电力电子技术的应用。
重点与难点:掌握电力电子技术等相关概念教学方法:图片展示，应用介绍，结论分析。
预复习任务:复习前期学过的《电工技术基础》等课程的相关知识。
1 什么是电力电子技术1.1 电力电子与信息电子信息电子技术——信息处理电力电子技术——电力变换电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。
电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力领域的电子技术。
目前电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。
电力电子技术变换的“电力”，可大到数百MW甚至GW，也可小到数W甚至1W以下。
1.2 两大分支电力电子器件制造技术电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理。
变流技术（电力电子器件应用技术）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。
电力电子技术的核心，理论基础是电路理论。
电力变换四大类：交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流输出直流交流输入交流整流交流电力控制、变频、变相直流直流斩波逆变1.3 与相关学科的关系电力电子学名称60年代出现。
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。
与电力学（电气工程）的关系电力电子技术广泛用于电气工程中高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、电镀、电加热、高性能交直流电源国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支。
电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。
与控制理论（自动化技术）的关系控制理论广泛用于电力电子系统中。
电力电子技术是弱电控制强电的技术，是弱电和强电的接口；控制理论是这种接口的有力纽带。
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电力电子技术教案周次：时间：课题：绪论第一章第一节电力二极管课时：2课时教学目标：1、了解什么是电力电子技术2、电力二极管的结构与伏安特性3、掌握掌握电力二极管的主要参数和使用重点、难点：电力二极管的伏安特性和主要参数教具：教材粉笔教学方法：讲授法时间分配：新授 80分钟小结 15分钟作业布置 5分钟教学过程：绪论相关知识一、什么是电力电子技术电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。
具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
目前所用的电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。
电力电子技术所变换的“电力”，功率可以大到数百MW甚至GVV，也可以小到数W甚至1W以下。
信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换。
通常所用的电力有交流和直流两种。
从公用电网直接得到的电力是交流的，从蓄电池和干电池得到的电力是直流的。
从这些电源得到的电力往往不能直接满足要求，需要进行电力变换。
如表0-1所示，电力变换通常可分为四大类，即交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流。
交流变直流称为整流，直流变交流称为逆变。
直流变直流是指一种电压(或电流)的直流变为另一种电压(或电流)的直流，可用直流斩波电路实现。
交流变交流可以是电压或电力的变换，称做交流电力控制，也可以是频率或相数的变换。
进行上述电力变换的技术称为变流技术。
．二.电力电子器件的发展简介1.传统电力电子器件2.现代电力电子器件（1）双极型器件（2）单极型器件（3）混合型器件三、变换电路与控制技术四、对本课程的教学要求第一节电力二极管相关知识一、结构与伏安特性1、结构电力二极管的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管是一样的，都是以半导体PN结为基础的。
电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的，图1-2示出了电力二极管的外形、结构和电气图形符号。
从外形上看，电力二极管主要有螺性型和平板型两种封装。
2、伏安特性电力二极管的静态特性主要是指其伏安特性，如图所示。
当电力二极管承受的正向电压大到一定值(门槛电压)，正向电流才开始明显增加，处于稳定导通状态。
与正向电流IF对应的电力二极管两端的电压UF即为其正向电压降。
当电力二极管承受反向电压时，只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。
二、主要参数1、正向平均电流IF指电力二极管长期运行时，在指定的管壳温度(简称壳温，用Tc表示)和散热条件下，其允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
．2.正向压降UF指电力二极管在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对应的正向压降。
有时候，其参数表中也给出在指定温度下流过某一瞬态正向大电流时电力二极管的最大瞬时正向压降。
3.反向重复峰值电压Urrm指对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压，通常是其雪崩击穿电压Ub的2/3。
使用时，往往按照电路中电力二极管可能承受的反向最高峰值电压的两倍来选定此项参数。
4、最高工作结温TJM结温是指管芯PN结的平均温度，用TJ表示。
最高工作结温是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高平均温度，用TJM表示。
TJM通常在125一175℃范围之内。
5、反向恢复时间t6.浪涌电流IFSM指电力二极管所能承受的最大的连续一个或几个工频周期的过电流。
三、电力二极管的参数选择及使用注意事项1、参数选择1）额定正向平均电流IF的选择原则2）额定电压Urrm的选择原则2、电力二极管使用注意事项四、电力二极管的主要类型1.普通二极管普通二极管(General Purpose Diode)又称整流二极管( Rectifier Diade}，多用于开关频率不高（1 kHz以下)的整流电路中。
其反向恢复时间较长，一般在5微秒以上，这在开关频率不高时并不重要，在参数表中甚至不列出这一参数。
但其正向电流定额和反向电压定额却可以达到很高，分别可达数千安和数千伏以上。
2.快恢复二极管的二极管被称为)微秒以下5〔一般在特别是反向恢复过程很短恢复过程很短，快恢复二极管(Fast Recovery Diade-FRD)，简称快速二极管。
工艺上多采用了掺金措施，结构上有的采用PN结型结构，也有的采用对此加以改进的PiIV结构。
特别是采用外延型PiN结构的所谓的快恢复外延二极管}（Fast Recaery EpitaxialDiode--FRED)，其反向恢复时间更短(可低于50ns)，正向压降也很低左右)，但其反向耐压多在1200 V以下。
不管是什么结构，快恢复二极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复两个等级。
前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100ns以下，甚至达到20---30ns。
3，肖特基二极管以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒二极管( SchottkyBar-rier L3iad---SBD} ,简称为肖特基二极管。
肖特基二极管在信息电子电路中早就得到了应用，但直到20世纪80年代以来，由于工艺的发展才得以在电力电子电路中广泛应用。
与以PIU 结为基础的电力二极管相比，肖特基二极管的优点在于:反向恢复时间很短( 10 ---40ns，正向恢复过程中也不会有明显的电压过冲;在反向耐压较低的情况下其正向压降也很小，明显低于快恢复二极管。
因此，其开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管还要小，效率高。
肖特基二极管的弱点在于:当所能承受的反向耐压提高时其正向压降也会高得不能满足要求，因此多用于200V 以下的低压场合;反向漏电流较大且对温度敏感，因此反向稳态损耗不能忽略，而且必须更严格地限制其工作温度。
小结：1、本课程所学习的主要内容。
2、掌握电力二极管的结构和伏安特性。
3、学习电力二极管的主要参数和选择。
4、认识电力二极管的主要类型。
作业布置：审批：后记：周次：时间：课题：晶闸管课时：2课时教学目标：1、了解晶闸管的结构和导通、关断条件。
2、掌握晶闸管的工作原理。
3、掌握主要参数。
重点、难点：晶闸管的工作原理粉笔教具：教材教学方法：讲授法作业布置 5分钟时间分配：回顾 10分钟新授 70分钟小结 15分钟教学过程：晶闸管第二节任务导入相关知识一、结构外形有螺栓型和平板型两种封装 A 引出阳极、阴极K和门极（控制端）G三个联接端对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间迅速在低发射极电流下而当发射极电流建立起来之后，是很小的，晶体管的特性是：增大。
I，+阻断状态：很小。
流过晶闸管的漏电流稍大于两个晶体管漏电流之和。
=021G注入触发电流使晶体管的发射极电流增大以致+趋近于1开通（门极触发）：的话，流21II实际由外电路决定。
（阳极电流）将趋近于无穷大，实现饱和导通。
过晶闸管的电流AA：其他几种可能导通的情况．阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应。
ut过高。
/d阳极电压上升率d结温较高。
光直接照射硅片，即光触发。
光触发可以保证控制电路与主电路之间的良好绝缘而应用于高压电力设备中，其它都因不易控制而难以应用于实践，称为光控晶闸管（Light Triggered Thyristor——LTT）。
只有门极触发（包括光触发）是最精确、迅速而可靠的控制手段。
二．晶闸管的特性1. 静态特性总结前面介绍的工作原理，可以简单归纳晶闸管正常工作时的特性如下：承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。
承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。
晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。
要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
晶闸管的伏安特性第I象限的是正向特性象限的是反向特性III第I正导GGRRRSbDRDS雪击穿III晶闸管的伏安特性>>GG2G1-I A1) 正向特性I=0时，器件两端施加正向电压，正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过，正向电压G U，则漏电流急剧增大，器件开通。
超过临界极限即正向转折电压bo随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低。
导通后的晶闸管特性和二极管的正向特性相仿。
晶闸管本身的压降很小，在1V左右。
I以下，则晶闸管又导通期间，如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值H I称为维持电流。
回到正向阻断状态。
H2) 反向特性晶闸管上施加反向电压时，伏安特性类似二极管的反向特性。
晶闸管处于反向阻断状态时，只有极小的反相漏电流流过。
当反向电压超过一定限度，到反向击穿电压后，外电路如无限制措施，则反向漏电流急剧增加，导致晶闸管发热损坏。
动态特性2.1009010dAR晶闸管的开通和关断过程波RRgrr1) 开通过程t：门极电流阶跃时刻开始，到阳极电流上升到稳态值的10%延迟时间的时间。
d t90%10%上升到稳态值的所需的时间。
上升时间：阳极电流从r t开通时间以上两者之和，gt ttt（1-6）=+ rgtd普通晶闸管延迟时为~s，上升时间为~3s。
晶闸管的开通和关断过程波形关断过程2)t反向阻断恢复时间：正向电流降为零到反向恢复电流衰减至接近于零的时间rr t正向阻断恢复时间：晶闸管要恢复其对正向电压的阻断能力还需要一段时间gr在正向阻断恢复时间内如果重新对晶闸管施加正向电压，晶闸管会重新正向导通。
使晶闸管充分恢复其对正向电压的应对晶闸管施加足够长时间的反向电压，实际应用中，阻断能力，电路才能可靠工作。
tttttt普通晶闸管的关断时间约几百微秒。
之和，即关断时间=： , 与+grqrrgrrrq三、晶闸管的主要参数I和规定的冷却状C40°——晶闸管在环境温度为 1. 电压定额1) 通态平均电流T(AV)。
标称其最大工频正弦半波电流的平均值态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的额定电流的参数。
I——使晶闸管维持导通所必需的最小电流，一般为几十到几百毫安， : 维持电流2)H I越小。
与结温有关。
结温越高，则H I能维持导通所需的最——晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，擎住电流3) L II 2~4约为倍。
小电流对同一晶闸管来说，通常的HL I——指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大4) 浪涌电流TSM正向过载电流。
III浪涌4) 3) 擎住电流通态平均电流1) 2) 维持电流 2. 电流定额LT(AV)H I电流TSM ttut在/d 外，还有：(1) 断态电压临界上升率d3. 动态参数除开通时间和关断时间qgt结会有充电电流J阻断的晶闸管两端施加的电压具有正向的上升率时，相当于一个电容的2结时，起到类似门极触发电流的作用。
如果电压上。
此电流流经J流过，被称为位移电流3。