中原工学院“电力电子技术”电子教案
电力电子技术的课程设计
电力电子技术的课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力电子器件的基本工作原理，如二极管、晶体管、晶闸管等；2. 了解电力电子电路的基本类型，如整流电路、斩波电路、逆变电路等；3. 学会分析简单电力电子电路的性能、特点及应用场合；4. 掌握电力电子设备在实际应用中的参数计算和选型方法。
技能目标：1. 能够正确使用实验设备搭建简单的电力电子电路；2. 学会运用电路分析方法，对电力电子电路进行性能分析和故障排查；3. 能够根据实际需求设计简单的电力电子系统，并进行参数计算和选型。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨的科学态度，树立工程伦理观念。
课程性质：本课程为电力电子技术的基础课程，旨在使学生掌握电力电子器件、电路及其应用，培养实际操作能力和工程素养。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和动手能力，但对电力电子技术尚处于入门阶段。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践和实际应用，提高学生的综合能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件：介绍二极管、晶体管、晶闸管等基本器件的结构、工作原理及特性，重点讲解其在电力电子电路中的应用。
教材章节：第一章至第三章内容安排：2学时2. 电力电子电路：讲解整流电路、斩波电路、逆变电路等基本电路的类型、工作原理及性能特点。
教材章节：第四章至第六章内容安排：4学时3. 电力电子电路分析：教授电路分析方法，如平均值法、等效电路法等，分析典型电力电子电路的性能和应用。
教材章节：第七章内容安排：3学时4. 电力电子设备设计：介绍参数计算和选型方法，结合实际案例进行设备设计。
教材章节：第八章内容安排：3学时5. 实践操作：安排学生进行电力电子电路搭建、性能测试和故障排查，提高动手能力。
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。
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。
电力电子技术教案(完整版)全文编辑修改
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》电子教案
课题四 开关电源
二次击穿的持续时间在纳秒到微秒之间完成，由于管子的材料、工艺 等因素的分散性，二次击穿难以计算和预测。防止二次击穿的办法是： ①应使实际使用的工作电压比反向击穿电压低得多。②必须有电压电 流缓冲保护措施。
课题四 开关电源
2）安全工作区
以直流极限参数IcM、PcM、UceM构成的工作区为一次击穿工作区， 如图4－8所示。以USB（二次击穿电压）与ISB（二次击穿电流）组 成的PSB（二次击穿功率）如图中虚线所示，它是一个不等功率曲线。 以3DD8E晶体管测试数据为例，其PcM=100W，BUceo≥200V，但由 于受到击穿的限制，当Uce=100V时，PSB为60W，Uce=200V时PSB
(2)GTR的特性与主要参数 1）GTR的基本特性
Ib
I cs
课题四 开关电源
①静态特性
共发射极接法时，GTR的典型输出特性如图4-6，可分为3个工作区：
截止区。在截止区内，Ib≤0，Ube≤0，Ubc＜0，集电极只有漏电流流过。
放大区。Ib＞0，Ube＞0，Ubc＜0，Ic =βIb。
饱和区。I b
课题四 开关电源
2）GTR的参数 这里主要讲述GTR的极限参数，即最高工作电压、最大工作电流、最
大耗散功率和最高工作结温等。
①最高工作电压 GTR上所施加的电压超过规定值时，就会发生击穿。击穿电压不仅和
电力电子技术教(学)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。
电力电子技术电子教案第四章 全控型电力电子器件-PPT精品文档
《电力电子技术》
二、GTO的特性与主要参数
1．GTO的开关特性
图4-3 GTO在开通和关断过程中电流的波形
《电力电子技术》
2．GTO的主要参数
GTO的基本参数与普通晶闸管大多相同。
1) 反向重复峰值电压URRM： ① 不规定URRM值。 ② URRM值很低。 ③ URRM略低于UDRM。 ④ URRM = UDRM。 ⑤ URRM略大于UDRM。 2）最大可关断阳极电流IATO：GTO的最大阳极电流受发热和饱和深度两个 因素限制。阳极电流过大，内部晶体管饱和深度加深，使门极关断失效。 所以GTO必须规定一个最大可关断阳极电流，也就是GTO的铭牌电流。 3）关断增益βoff 最大可关断阳极电流IATO与门极负脉冲电流最大值IGM 之比称为电流关断增益βoff。即
off
I ATO I GM
《电力电子技术》
三、GTO的驱动与保护
1．GTO门极驱动电路 对门极驱动电路的要求： 1）正向触发电流iG。由于GTO是多元集成结构， 为了使内部并联的GTO元开通一致性好，故要求GTO 门极正向驱动电流的前沿必须有足够的幅度和陡度， 正脉冲的后沿陡度应平缓。 2）反向关断电流﹣iG。为了缩短关断时间与减 少关断损耗，要求关断门极电流前沿尽可能陡，而 且持续时间要超过GTO的尾部时间。还要求关断门极 电流脉冲的后沿陡度应尽量小。
饱和电流，其值由外电路决定。
《电力电子技术》
(2)动态特性
图4-8
GTR共发射极接法的输出特性
图4-9
GTR开关特性
பைடு நூலகம்
《电力电子技术》
2．GTR的参数
(1)最高工作电压 ①BUCBO：射极开路时，集-基极间的反向击穿电压。 ②BUCEO：基极开路时，集-射极之间的击穿电压。 ③BUCER：GTR的射极和基极之间接有电阻R。 ④BUCES：发射极和基极短路，集-射极之间的击穿电压。 ⑤ BUCEX：发射结反向偏置时，集 - 射极之间的击穿电 压。其中BUCBO > BUCES > BUCES> BUCER> BUCEO，实际 使用时，为确保安全，最高工作电压要比BUCEO低得多。 (2)集电极最大允许电流ICM (3)集电极最大允许耗散功率PCM (4)最高工作结温TJM
电力电子技术应用教案
电力电子技术应用教案一、教学目标1、让学生了解电力电子技术的基本概念、发展历程和应用领域。
2、掌握常见的电力电子器件的工作原理、特性和应用。
3、学会分析电力电子电路的工作原理和性能特点。
4、能够设计简单的电力电子电路并进行实验验证。
二、教学重难点1、重点电力电子器件的工作原理和特性，如二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT 等。
典型的电力电子电路，如整流电路、逆变电路、斩波电路等的工作原理和分析方法。
电力电子技术在电力系统、工业控制、新能源等领域的应用。
2、难点电力电子器件的开关特性和驱动电路的设计。
复杂电力电子电路的分析和计算。
电力电子系统的电磁兼容性和可靠性设计。
三、教学方法1、课堂讲授：通过多媒体教学手段，结合实例，讲解电力电子技术的基本概念、原理和应用。
2、实验教学：安排相关实验，让学生亲自动手操作，加深对电力电子电路的理解和掌握。
3、案例分析：通过实际工程案例，引导学生分析和解决问题，提高学生的工程应用能力。
4、小组讨论：组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和创新思维。
四、教学过程1、课程导入通过展示一些常见的电力电子设备，如变频器、电源适配器、电动汽车充电桩等，引出电力电子技术的概念，激发学生的学习兴趣。
2、电力电子技术概述介绍电力电子技术的定义、发展历程和研究内容。
讲解电力电子技术在能源变换、工业控制、交通运输等领域的重要作用。
3、电力电子器件详细讲解二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT 等常见电力电子器件的结构、工作原理和特性。
对比不同器件的优缺点，介绍其适用的场合。
讲解电力电子器件的驱动电路和保护电路的设计。
4、电力电子电路分析整流电路的工作原理，包括单相半波整流、单相全波整流、三相桥式整流等。
讲解逆变电路的分类和工作原理，如电压型逆变电路和电流型逆变电路。
介绍斩波电路的基本类型，如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路等，并分析其工作过程和性能特点。
5、电力电子技术的应用讲述电力电子技术在电力系统中的应用，如高压直流输电、无功补偿、有源滤波等。
电力电子技术课程设计(doc 7页)(完美版)
《电力电子技术》课程设计计划书一、课程设计的总体目标电力电子技术课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。
其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。
通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。
二、课程设计时间分配课程设计时间为 10天。
（1）调研、查资料2天。
（2）总体方案设计2天。
（3）单元电路设计2天（画原理图，参数计算）。
（4）实验室完成相应电路的验证。
1天（5）撰写设计说明书2天。
（6）验收1天。
三、课程设计的总体要求（1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。
（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。
（3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。
（4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。
（5）广泛收集相关技术资料。
（6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。
（7）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。
（8）培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。
四、课程设计的内容（1）明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。
（2）制定设计方案。
（3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。
（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。
五、课程设计报告的主要内容如下：（1）课题名称。
电力电子技术电子教案 (2)
单相半波可控整流器图和工作波形(电阻性负 载)
变压器T起变换电压和隔离的作用，在电源电压
正半波，晶闸管承受正向电压，在ωt=α处触发
晶闸管，晶闸管开始导通；负载上的电压等于变
压器输出电压u2。在ωt=π时刻，电源电压过零，
晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。
在电源电压负半波，uAK＜0，晶闸管承受反向电
工频可控整流器
2.2 单相半波可控整流器
2.2.1 电阻性负载
1. 工作原理
在实际应用中，某些负载基本上是电阻性的， 如电阻加热炉、电解和电镀等。电阻性负载的 特点是电压与电流成正比，波形相同并且同相 位，电流可以突变。
首先假设以下几点：(1) 开关元件是理想的， 即开关元件(晶闸管)导通时，通态压降为零， 关断时电阻为无穷大；(2) 变压器是理想的， 即变压器漏抗为零，绕组的电阻为零、励磁电 流为零。
的直流输出电压为50 V，直流输出平均 电流为20A
试计算：
(1) 晶闸管的控制角。
(2) 输出电流有效值。
(3) 电路功率因数。
(4) 晶闸管的额定电压和额定电流。
解 (1) 则α=90º
cos 2Ud 1 2 50 1 0
0.45U d
0.45 220
(2) R Ud 50 2Ω.5 Id 20
第2章 可控整流器与有源逆变器
本章主要内容
整流器的结构形式、工作原理，分析整 流器的工作波形，整流器各参数的数学 关系和设计方法;
整流器工作在逆变状态时的工作原理、 工作波形。
变压器漏抗对整流器的影响、整流器带 电动机负载时的机械特性、触发电路等 内容。
2.1 简 介
可控整流器的交流侧接有工频交流电源，输出
电力电子技术电子教案2
4
第二章 功率半导体器件
现代电力电子技术原理与应用
功率半导体器件分类
• 不控型－整流二极管 • 半控型－晶闸管 • 全控型－GTO、BJT、IGBT、MOSFET ……
2018年10月24日
5
第二章 功率半导体器件
现代电力电子技术原理与应用
功率半导体器件及换流技术年谱
2018年10月24日
6
第二章 功率半导体器件
2018年10月24日 24
第二章 功率半导体器件
现代电力电子技术原理与应用
电力电子功率模块
• 电力电子器件的集成 • 电力电子器件与驱动、保护电路的集成
• 电力电子器件与控制电路的集成
2018年10月24日
25
第二章 功率半导体器件
现代电力电子技术原理与应用
未来发展趋势
• 高电压 • 大电流
• 低功耗 • 高开关速度
2018年10月24日
8
第二章 功率半导体器件
现代电力电子技术原理与应用
晶闸管
• 四层三端半导体器件
• 半可控电器件（控通不控断）
• 非线性器件
电力系统谐波问题
计算机仿真的困难
2018年10月24日
9
第二章 功率半导体器件
现代电力电子技术原理与应用
iA 导通态 脉冲电流作用 下导通过程
晶闸管
A iA + v iG
K A
反向击穿
反向 阻断区 0
关断态
K
反向击 穿电压
vAK 正向转折 电压
符号
iA 导通态
理想伏安特性
实际伏安特性
导通过程
0 反向阻断 正向阻断
vAK
电力电子技术课程设计
电力电子技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及功能，理解不同器件在电力转换中的应用。
2. 使学生了解电力电子电路的基本拓扑结构，掌握常见电力电子电路的原理及分析方法。
3. 帮助学生掌握电力电子装置的控制策略，了解电力电子技术在节能、环保等方面的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、设计简单电力电子电路的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能正确搭建、调试和优化电力电子实验装置。
3. 培养学生运用电力电子技术解决实际问题的思维方法和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力电子技术学科的兴趣，培养其探索精神和求知欲。
2. 培养学生具备良好的团队合作意识，学会在团队中沟通交流，共同解决问题。
3. 增强学生的节能环保意识，使其认识到电力电子技术在未来可持续发展中的重要性。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在让学生掌握电力电子技术的基本理论和实践技能，培养学生具备分析和解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和实践操作能力，对新技术和新事物充满好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励学生主动参与、积极思考，提高其分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及分类：包括半导体器件、二极管、晶体管、晶闸管等基本原理、特性及应用。
教材章节：第一章《电力电子器件》2. 电力电子电路拓扑结构：分析常见电力电子电路如整流电路、斩波电路、逆变电路的原理及性能。
教材章节：第二章《电力电子电路拓扑》3. 电力电子装置控制策略：学习PID控制、PWM控制等在电力电子装置中的应用。
教材章节：第三章《电力电子装置的控制》4. 电力电子技术应用：介绍电力电子技术在工业、家电、新能源等领域的应用案例。
教材章节：第四章《电力电子技术的应用》5. 实践教学：组织学生进行电力电子电路搭建、调试和优化实验，提高学生动手能力。
《电工电子技术与技能》上电子教案
《电工电子技术与技能》上电子教案第一章：电工电子技术基础1.1 电子元器件教学目标：使学生了解并掌握常见电子元器件的名称、符号、功能和作用。
教学内容：电阻、电容、电感、二极管、三极管等。
教学方法：采用多媒体课件讲解，配合实物展示，让学生更直观地了解电子元器件。
1.2 电路的基本概念教学目标：使学生掌握电路的基本概念，包括电路、电流、电压、电阻等。
教学内容：电路的组成、电流的方向、电压的定义、欧姆定律等。
教学方法：通过动画演示，让学生更清晰地理解电路的基本概念。
第二章：模拟电子技术2.1 放大电路教学目标：使学生了解并掌握放大电路的原理、特点和应用。
教学内容：放大电路的组成、工作原理、主要性能指标等。
教学方法：通过实际电路演示，让学生更好地理解放大电路的工作原理。
2.2 振荡电路教学目标：使学生了解并掌握振荡电路的原理、特点和应用。
教学内容：振荡电路的组成、工作原理、振荡频率等。
教学方法：通过实际电路演示，让学生更好地理解振荡电路的工作原理。
第三章：数字电子技术3.1 数字逻辑基础教学目标：使学生了解并掌握数字逻辑的基础知识，包括逻辑运算、逻辑门等。
教学内容：逻辑运算、逻辑门电路、逻辑函数等。
教学方法：通过逻辑门电路的实际搭建，让学生更好地理解数字逻辑基础。
3.2 组合逻辑电路教学目标：使学生了解并掌握组合逻辑电路的原理、特点和应用。
教学内容：组合逻辑电路的组成、工作原理、常用组合逻辑电路等。
教学方法：通过实际电路演示，让学生更好地理解组合逻辑电路的工作原理。
第四章：电子测量技术4.1 电子测量仪器教学目标：使学生了解并掌握常见电子测量仪器的名称、功能和操作方法。
教学内容：万用表、示波器、信号发生器等。
教学方法：采用实际操作演示，让学生更直观地了解电子测量仪器的使用。
4.2 电子测量方法教学目标：使学生了解并掌握电子测量的基本方法，包括测量误差、数据处理等。
教学内容：测量误差、数据处理方法、测量实验等。
中原工学院“电力电子技术”电子教案
中原工学院教课设计编号 01讲课班级讲课形式面授（加网络协助）讲课日期讲课时数2，网络 2绪论讲课第一章：电力电子器件章节名称1．1：电力电子器件概括1．2：不行控器件——电力二极管1．认识电力电子技术的基本观点、学科地位、基本内容和发展历史、使用范围和发展远景；理解本课程的任务和要求2．熟习电力电子器件的特色、发展以及分类教课目标3．掌握 PN 结和电力二极管的工作原理和电力二极管的基本特色4．掌握电力二极管的主要参数5．认识迅速恢复二极管的基本特色1．动向特征的关断特征和开通特征教课重点2．电力二极管的主要参数教课难点1．器件的选用原则2．主要静态、动向参数更新、增补增补内容：电力二极管的选用原则删省内容1．电力电子技术王云亮电子工业第一版社参照文件2．电力电子技术苏玉刚重庆大学第一版社3．电力电子技术基础应建平机械工业第一版社使用教具课件，多媒体42 页习题课外作业习题 1、习题 2课后领会中原工学院教课设计编号02讲课班级讲课日期讲课章节名称教课目标教课重点教课难点更新、增补删省内容参照文件使用教具课外作业课后领会讲课形式面授讲课时数2第一章：电力电子器件1． 3：半控型器件——晶闸管1．掌握晶闸管的构造和工作原理，PNPN 四层三端构造2．掌握晶闸管的基本特色，静态特征和门极伏安特征，3．重点掌握动向特征的开通和关断过程4．掌握晶闸管的主要参数：电压和电流定额、动向参数（di/dt , dv/dt）、门极参数5．娴熟掌握器件的选用原则，1．晶闸管的开通、关断条件2．半控型器件晶闸管的选用原则（电流定额）：选用SCR电流额定值时，依有效值相等的原则选用。
1．半控型器件晶闸管的选用原则（电流定额）2．半控型器件晶闸管的动向参数（di/dt , dv/dt）增补内容：半控型器件晶闸管的选用原则删省内容：晶闸管的派生器件1．电力电子技术王云亮电子工业第一版社2．电力电子技术苏玉刚重庆大学第一版社3．电力电子技术基础应建平机械工业第一版社课件，多媒体42页习题习题 3、习题 4中原工学院教课设计编号03讲课班级讲课日期讲课章节名称教课目标教课重点教课难点更新、增补删省内容参照文件讲课形式面授（加网络协助）讲课时数2，网络 1第一章：电力电子器件1． 4：典型全控型器件1．掌握典型全控型器件：门极可关断晶闸管 GTO、电力晶体管GTR、电力 MOSFET、绝缘栅双极晶体管 IGBT 的静态、动向参数。
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。
电力电子技术教案
电力电子技术教案教案：电力电子技术教学内容：本节课的教学内容来自于《电力电子技术》教材的第四章，主要讲述了晶闸管的基本原理、特性及其应用。
具体内容包括晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要参数以及晶闸管的应用电路等。
教学目标：1. 使学生了解晶闸管的结构和工作原理，理解其伏安特性及主要参数。
2. 培养学生掌握晶闸管的应用电路，提高学生的实际应用能力。
3. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学生继续学习的动力。
教学难点与重点：难点：晶闸管的伏安特性及主要参数的计算和理解。
重点：晶闸管的应用电路及其设计方法。
教具与学具准备：教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、荧光笔。
教学过程：一、实践情景引入（5分钟）1. 提问：同学们，你们在日常生活中是否遇到过需要控制电流方向的情况？二、知识讲解（15分钟）1. 教师简要讲解晶闸管的结构，通过多媒体展示晶闸管的图片，让学生直观地了解晶闸管的外观。
2. 教师讲解晶闸管的工作原理，通过示例电路图，让学生理解晶闸管的工作过程。
3. 教师详细讲解晶闸管的伏安特性及主要参数，通过示例题目，让学生学会计算和理解晶闸管的伏安特性及主要参数。
三、例题讲解（10分钟）1. 教师选取一道具有代表性的例题，进行讲解，让学生掌握晶闸管的应用电路设计方法。
2. 学生跟随教师一起完成例题，确保学生能够独立完成类似题目的计算和分析。
四、随堂练习（5分钟）1. 教师布置几道练习题，让学生在课堂上完成。
2. 教师巡回指导，解答学生的疑问，确保学生能够掌握晶闸管的应用电路设计方法。
五、课堂小结（5分钟）2. 教师强调晶闸管在电力电子技术中的应用，激发学生继续学习的动力。
板书设计：电力电子技术第四章晶闸管一、晶闸管的结构二、晶闸管的工作原理三、晶闸管的伏安特性四、晶闸管的主要参数五、晶闸管的应用电路作业设计：1. 请简要描述晶闸管的结构。
2. 请画出晶闸管的工作原理示意图。
3. 请计算一个晶闸管的伏安特性参数，并说明其意义。
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授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2，网络2授课章节名称绪论第一章：电力电子器件1．1：电力电子器件概述1．2：不可控器件——电力二极管教学目的1．了解电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容和发展历史、应用范围和发展前景；理解本课程的任务与要求2．熟悉电力电子器件的特征、发展以及分类3．掌握PN结与电力二极管的工作原理和电力二极管的基本特征4．掌握电力二极管的主要参数5．了解快速恢复二极管的基本特征教学重点1．动态特性的关断特性和开通特性2．电力二极管的主要参数教学难点1．器件的选取原则2．主要静态、动态参数更新、补充删节内容补充内容：电力二极管的选取原则参考文献1．电力电子技术王云亮电子工业出版社2．电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社3．电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业42页习题习题1、习题2 课后体会授课班级授课形式面授授课日期授课时数 2授课章节名称第一章：电力电子器件1．3：半控型器件——晶闸管教学目的1．掌握晶闸管的结构与工作原理，PNPN四层三端结构2．掌握晶闸管的基本特征，静态特性和门极伏安特性，3．重点掌握动态特性的开通和关断过程4．掌握晶闸管的主要参数：电压和电流定额、动态参数（di/dt , dv/dt）、门极参数5．熟练掌握器件的选取原则，教学重点1．晶闸管的开通、关断条件2．半控型器件晶闸管的选取原则（电流定额）：选取SCR电流额定值时，依有效值相等的原则选取。
教学难点1．半控型器件晶闸管的选取原则（电流定额）2．半控型器件晶闸管的动态参数（di/dt , dv/dt）更新、补充删节内容补充内容：半控型器件晶闸管的选取原则删节内容：晶闸管的派生器件参考文献1．电力电子技术王云亮电子工业出版社2．电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社3．电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业42页习题习题3、习题4课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2，网络1授课章节名称第一章：电力电子器件1．4：典型全控型器件教学目的1．掌握典型全控型器件：门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR、电力MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT的静态、动态参数。
2．典型全控型器件的应用。
教学重点1．GTO：动态特性注意关端过程的储存时间，最大可关端阳极电流，电流关断增益。
2．GTR：采用达林顿接法――大容量，二次击穿问题。
3．MOSFET：用栅极电压来控制漏极电流，垂直导电机制，体内反并联二极管，栅源电压大于20V将导致绝缘层击穿，并联15V稳压管保护。
4．IGBT：体内寄生PNP晶体管带来电导调制机制，擎住效应（动态、静态）。
教学难点不同类型的全控型器件的使用条件和要求更新、补充删节内容删节内容：1．5：其它新型电力电子器件参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业42页习题习题5、习题6、习题7 课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2、网络2授课章节名称第一章：电力电子器件1．6：电力电子器件的驱动1．7：电力电子器件的保护1．8：电力电子器件的串联和并联使用教学目的1．掌握电流型和电压型电力电子器件的驱动。
2．了解晶闸管触发电路的要求，掌握电力MOSFET的驱动电路。
3．电力电子器件的过电压和过电流保护、缓冲电路（吸收电路）。
4．电子器件的串并联。
教学重点1．电流型和电压型器件的驱动方式。
2．器件的过电压、过电流保护和缓冲电路的特征。
3．不同类型全控型电子器件的串并联使用的特点。
教学难点1．静态过电压和过电流保护2．动态过程中的电压和过电流保护（缓冲合吸收电路）3．电子器件串并联使用的原理更新、补充删节内容参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业42页习题习题8、习题9 课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2、网络2授课章节名称第二章：整流电路2．1：单相整流电路教学目的1．掌握电阻性、阻感性和反电动势负载时，电路工作原理与工作波形，数量关系（U d、I d、I VT）。
2．熟悉带续流二极管时电路工作原理与工作波形。
3．注意掌握单相全波可控整流电路与单相桥式全控整流电路的不同点。
4．掌握单相桥式半控整流电路为避免发生失控采取的措施。
教学重点1．单相桥式半控整流电路阻感时的失控现象。
2．电感对电流变化有抗拒作用。
3．不同负载时输出电压波形和电流波形的分析方法。
教学难点1．波形分析方法2．反电动势负载时，停止导电角概念更新、补充删节内容删节内容：单相半波可控整流电路参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业96页习题习题1、习题2、习题3、习题4 课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2、网络2授课章节名称第二章：整流电路2．2：三相整流电路2．2．1：半控桥式整流电路2．2．2：全控桥式整流电路教学目的1．掌握半控桥及全控桥整流电路在电阻性、阻感性和反电动势负载时，电路工作原理与工作波形，数量关系（U d、I d、I VT）。
2．熟悉两种电路输出电压波形和电流波形的特征，由于存在电感，使输出电流连续，输出电压出现负值。
教学重点1．自然换向点（线电压60º）和控制角的算起点。
2．输出电压波形一周期脉动次数和输出电压在线电压波形上3．器件排列的序号和触发的规律（双窄脉冲触发）4．不同电路、不同负载时整流电路移相范围教学难点1．波形分析方法2．双窄脉冲触发3．相、线电压之间的相位关系更新、补充删节内容参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业96页习题习题5、习题6、习题7、习题9、习题10 课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2、网络2授课章节名称第二章：整流电路2．3：变压器漏抗对整流电路的影响2．4：整流电路的谐波和功率因数教学目的1．掌握变压器漏抗对整流电路产生的影响，换向重叠现象和换向重叠角的计算，造成换向压降对输出电压的影响。
2．掌握谐波分析的基础和功率因数的基本概念。
3．熟悉单、三相桥式全控电路阻感负载时交流侧谐波和功率因数。
4．掌握整流输出电压和电流的谐波分析和结论。
教学重点1．换向压降对输出电压的影响。
2．整流输出电压和电流的谐波（含有m的倍数次谐波，随谐波次数增加，谐波幅值下降，增加m，可使谐波含量减少）3．整流电路交流侧的谐波和功率因数。
教学难点1．谐波分析的基础和功率因数的基本概念。
2．换向压降的产生和对输出电压的影响。
更新、补充删节内容删节内容：电容滤波的不可控整流电路参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业96页习题习题11、习题12、习题13、习题15 课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2、网络2授课章节名称第二章：整流电路2．5：大功率可控整流电路2．6：整流电路的有源逆变工作状态教学目的1．掌握带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的电路形式和平衡电抗器的作用及电路工作原理，输出电压波形及其平均值及平衡电抗器参数的选取。
2．了解多重化整流电路的作用和目的。
3．掌握逆变的概念和作用，有源逆变产生的条件。
4．掌握三相有源逆变电路工作原理及逆变失败和逆变角的限制。
教学重点1．平衡电抗器的作用和结论。
2．有源逆变产生的条件和逆变失败及最小逆变角的限制。
3．有源逆变输出电压波形的分析和电路参数的计算。
教学难点1．平衡电抗器的工作原理和作用。
2．有源逆变输出电压波形的分析。
更新、补充删节内容参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业96页习题习题17、习题18、习题19、习题21、课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2、网络1授课章节名称第二章：整流电路2．7：晶闸管直流电动机系统教学目的1．掌握晶闸管直流电动机系统工作于整流状态时负载电流连续和负载电流断续时电动机的机械特性。
2．掌握工作于逆变状态时负载电流连续和负载电流断续时电动机的机械特性。
3．了解直流可逆电力拖动系统中两组变流器的反并联时每组变流器的2种工作状态——整流和逆变。
4．掌握正反两组的4种工作状态——电动机4象限运行。
教学重点1．系统工作于负载电流断续时电动机的机械特性。
2．正反两组变流器的4种工作状态和电动机4象限运行。
教学难点1．电动机4象限运行时的工作过程和能量传递关系。
2．系统工作于负载电流断续时电动机的机械特性的特征。
更新、补充删节内容参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业96页习题习题22、习题23、习题25、习题26 课后体会授课班级授课形式面授（加网络辅助）授课日期授课时数2、网络1授课章节名称第二章：整流电路2．8：相控电路的驱动控制教学目的1．了解晶闸管触发电路的要求，掌握电路相控电路的驱动控制。
2．掌握同步信号为锯齿波的触发电路的组成和工作原理。
3．掌握触发电路的定相和整流变压器和同步变压器的接法。
4．掌握晶闸管对同步电压的要求，同步电压滞后于主电路电压180 º，选定每一晶闸管的同步信号。
教学重点1．同步环节、移相控制环节，双窄脉冲形成环节，脉冲封锁环节。
2．晶闸管对同步电压的要求和触发电路的定相。
3．整流变压器和同步变压器的接法。
教学难点1．同步环节、移相控制环节，双窄脉冲形成环节。
2．晶闸管阳极电压与同步电压的相位关系。
3．触发电路的定相和整流变压器和同步变压器的接法。
更新、补充删节内容参考文献电力电子技术王云亮电子工业出版社电力电子技术苏玉刚重庆大学出版社电力电子技术基础应建平机械工业出版社使用教具课件，多媒体课外作业96页习题习题27、习题29、习题30、习题31、课后体会中原工学院教案编号11授课班级授课形式实验教学授课日期授课时数 2授课章节名称实验一：锯齿波触发电路的研究教学目的1．掌握触发脉冲移相工作原理和本实验的设计原理，能够较熟练操作本实验。
2．加深理解锯齿同步触发电路的工作原理，掌握各主要点的波形同元件参数的关系。
3．掌握锯齿波触发电路的调试方法和工程测量的方法。