电力电子装置及系统课程设计报告doc..
电力电子装置课程设计
电力电子装置课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在让学生掌握电力电子装置的基本原理、组成结构、工作特性及应用领域。
通过本课程的学习，使学生能够：1.知识目标：了解电力电子器件的类型、特性及工作原理；掌握电力电子装置的电路组成、工作原理和性能指标；熟悉电力电子装置在各领域的应用。
2.技能目标：能够分析电力电子装置的电路结构，进行简单的电路设计；具备电力电子装置的调试、维护和故障排除能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电力电子技术的兴趣，认识其在现代社会中的重要性，树立正确的技术观念和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电力电子器件：介绍晶闸管、GTO、IGBT等常用电力电子器件的结构、特性和应用。
2.电力电子装置：详细讲解电力电子装置的电路组成、工作原理和性能指标，包括直流电动机调速系统、变频器、电力电子变压器等。
3.应用领域：介绍电力电子装置在工业、交通、家庭等领域的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解电力电子器件的原理、特性及应用，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生针对电力电子装置的实际案例进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析电力电子装置在实际应用中的典型病例，培养学生解决实际问题的能力。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行电力电子装置的搭建和调试，增强学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《电力电子装置原理与应用》等。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，供学生拓展阅读。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，丰富教学手段。
4.实验设备：提供电力电子装置实验所需的设备，包括电源、负载、控制器等。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，记录学生的表现，占总评的30%。
华南理工大学电力电子技术课程设计报告
专 业： 电气工程及其自动化班 级： 12电气（6）班学 号： 201230282079姓 名： 林家俊指导老师： 王学梅 老师华南理工大学电力学院2014年1月12日电力电子技术课程设计报告正激式直流电源的设计1.课题名称与研究现状正激式直流电源的设计。
所谓正激式直流电源（亦称为正激式开关电源）只是开关电源的一种，按照不同的标准开关电源可以分成不同的种类: 从工作性质上分，大体上可分“硬开关”和“软开关”两种，从工作方式上分，又可以分为正激式、反激式、推挽式，将推挽式加以改进又可分为半桥式和全桥式。
正激式的变压器一次侧与二次侧同名端式一致的，而反激式的则刚好相反，而且在具体的功能上二者也有区别，正激式变压器只是起到一个能量的传递作用，而反激式变压器则还要暂时的储存能量起到一个电感的作用，因为由于变压器电感的极性的不同，反激式变压器一次侧与二次侧是不会同时导通的，但正激式和反激式变压器基本上都是一个输入端与反馈绕组共同构成一次侧，而输出端则只有一组，推挽式的变压器则相当于两个反相位工作的正激式变压器的组合，其有两个输入端两个输出端。
一般来说正激式的输出功率要高一些，成本也相应的高一些，而反激式易于实现，但是功率比较小，成本也低一些，推挽式的电路比较复杂，输出功率范围比较广。
由于反激式开关电源中的开关变压器起到储能电感的作用，因此反激式开关变压器类似于电感的设计，但需注意防止磁饱和的问题。
反激式在20～100W的小功率开关电源方面比较有优势，因其电路简单，控制也比较容易。
而正激式开关电源中的高频变压器只起到传输能量的作用，其开关变压器可按正常的变压器设计方法，但需考虑磁复位、同步整流等问题。
正激式适合50～250W之低压、大电流的开关电源。
这是二者的重要区别！电源是各种电子设备必不可少的组成部分，其性能的优劣直接与电子设备的性能指标及是否能安全可靠地工作相关。
开关电源具有小型轻量同时高效率等突出的优点，到目前已经广泛用于各种电子电器设备，特别是计算机和通信设备，包括移动终端和消费类电子产品，可以说无所不在，不可或缺。
电子装置与系统课程设计报告
电子装置与系统课程设计班级：电科1班姓名：周奇超学号：Xb11640119前言AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系列可编程Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，也适用于常规编程。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超高效的解决方案。
课程设计的目的和要求使学生通过本次课程设计，得到一次综合性的工程和动手能力的锻炼，它要求学生从系统的性能指标出发，在理解硬件总体方案的基础上设计系统的软件总体方案。
在软件方案中还应对传感器建模、补偿等。
进行电路调试，软件设计、制作及调试。
学生经过本课题的训练能为今后的学习打下良好的基础。
单片机常规应用综合设计要求如下：(1)LCD部分：液晶屏1602只需要显示自己的学号，12864的液晶屏上还需要显示自己的中文姓名。
显示要求如：XB123200101 张三(2)实时时钟：能够控制时钟芯片DS1302，读写当前日期，并显示到LCD 上。
显示要求如：2012/10/26 08：18：00(3)温度检测：利用传感器DS18B02检测温度。
并在LCD上显示最高温度，最低温度和当前温度，显示要求如：TEMP：25.5 OC基于51单片机的压力测量仪设计要求如下：(1)理解硬件总体方案，掌握硬件电路工作原理。
(2)编写程序，实现LCD显示。
(3)编程实现对压力传感器的数据转换和显示。
(4)综合调试。
总体设计一、单片机常规应用：二、压力测量仪：图2压力采集放大电路硬件设计一、单片机常规应用：AT89C52主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。
RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。
电力电子装置及系统课程设计
单相晶闸管交流调压电路的设计与仿真1交流调压电路1.1晶闸管交流调压电路概述将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程，凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。
把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。
单相交流电的电压进行调节的电路与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置重量轻、体积小，有色金属消耗也少。
可用于灯光调节、交流稳压器，异步电动机降压软启动和调压调速等，也可以用作调节变压器一次侧电压。
用晶闸管一次侧调压，省去了效率低下的调压变压器，有利于简化结构、降低成本和提高可靠性。
1.2单相交流调压电路的理想模型1.2.1理想条件理想电源：内阻为零、电压波形无畸变、t U u s m i ωsin =。
理想开关：无损耗、无惯性、双向导电。
理想负载：线性元件、RLC 。
理想控制信号G ：等宽脉冲、占空比cT D τ=、频率恒定。
1.2.2工作原理等效电路如图1.1所示：图1.1单相交流调压等效电路当G=1时，S 1 合上，S 2断开，i u u =0当G=0时，S 1 断开，S 2合上，00=u 续流 输出波形如图1.2所示：图1.2 单相交流调压电路工作波形1.2.3电压增益及输出电压谐波含量由于S 1和S 2的开关状态为互补，输出电压u o 可表示为式中，上标0代表开关闭合；1则为断开，则u o =G u Nm sin ωt ，G 为电路的开关转移函数，定义为：开关转移函数的频率分析：将G 展开为傅立叶级数，由于G 为偶函数，所以只有余弦项。
c cn n c n n T T D D n t n n D πωτπϕϕωϕπ2,, )cos(sin 21===-+∑∞= （1-1） 含有直流分量，频率为ωc 的基波以及高次谐波。
1.2.4输出电压U0的表达式及频率分析（1-2）令uo1=DUNmsinωt：输入信号的频率分量，uo1的幅值为Uo1m=DUNmt DU u u LPF LPFt n t n u D DU U u t DU u t n n t n n tDU Gu u s m s c s c n s c n s c mm s m n s c n n s c n n s m iωωωωωϕωωϕωωωϕωωϕπϕωωϕπωsin ,,]sin[]sin[sin ])sin[(sin 1])sin[(sin 1sin 0100101010110==>>⎭⎬⎫---+==----++==∑∑∞=则而大于其截止频率小于如果输出采用这两项均可用时当差频信号）（和频信号）（。
电力电子技术课程设计报告
电力电子技术课程设计报告.doc本次课程设计的主题是电力电子技术，旨在通过实践操作及深入研究，掌握电力电子器件和系统的运行原理、设计与控制方法。
本报告将详细介绍本次课程设计的内容、目的及实施过程，并对结果进行总结与展望。
一、课程设计的内容及目的本次课程设计的主要内容为电力电子器件模块的设计及控制，具体包括以下内容：（1）电力电子器件模块的设计：本次课程设计的目标是实现一个电力电子器件模块，该模块采用的器件是MOSFET，要求能够实现输入电压与输出电压的变化控制，并具有良好的稳定性和可靠性。
（2）控制电力电子器件模块：本次课程设计还要求实现对电力电子器件模块的控制，包括输出电压的变化控制和保护性措施的设计等。
通过本次课程设计，学生可以了解电力电子器件的工作原理、性能特点和设计方法，掌握电力电子器件的调节和控制技术，提高学生的综合实践能力和创新能力。
二、课程设计的实施过程本次课程设计主要分为设计、制作及测试三个阶段。
1、设计阶段在设计阶段，学生需按照要求完成电力电子器件模块的设计，具体包括以下内容：（1）设计输入输出电压的大小和变化范围。
（2）选择合适的电力电子器件，确定电路拓扑结构。
（3）设计电力电路的关键参数，包括电流、电压、功率等。
（4）根据设计参数选择合适的控制电路，包括开关电路、反馈电路等。
（5）通过电路仿真软件进行仿真分析，调整电路参数，保证各项参数性能合理、稳定、可靠。
2、制作阶段在设计阶段完成电路模块的主要参数设定后，开始实际制作电路模块。
具体操作流程如下：（1）选购相关器件，如MOSFET、电容、电感等。
（2）通过电路图纸完成电路板原理图和PCB布局设计。
（3）利用PCB设计软件进行图纸制作，并进行打样检验。
（4）进行电路元器件焊接。
（5）检查焊接后电路元器件的连接情况是否正确。
（6）测试电路模块的基本性能，包括输入输出电压的测试、开关信号测试等。
3、测试阶段在电路模块制作完成后，需要进行测试，以检验电路的性能是否满足要求。
电力电子装置课程设计
电力电子装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电力电子装置的基本概念、分类及工作原理，如晶闸管、逆变器、斩波器等；2. 了解电力电子装置在电力系统中的应用，如电力调节、变频调速、电力质量控制等；3. 掌握电力电子装置的参数计算、选型及电路设计方法；4. 学会分析电力电子装置的运行特性，并能进行简单的故障诊断。
技能目标：1. 培养学生运用电力电子装置解决实际问题的能力，如设计简单的电力电子装置电路；2. 提高学生动手实践能力，能熟练操作示波器、信号发生器等实验设备，完成电力电子装置的调试与测试；3. 培养学生团队协作能力，能与他人共同分析、解决电力电子装置相关问题。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力电子技术及其应用的兴趣，培养创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，注重理论与实践相结合；3. 引导学生关注电力电子技术发展，认识其在国家能源战略和节能减排方面的重要意义；4. 培养学生的环保意识，了解电力电子装置在环保领域的应用。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，旨在培养学生具备扎实的电力电子知识基础，提高实践操作能力和团队协作能力，同时关注学生的情感态度价值观培养，使其成为具有创新精神和环保意识的新时代人才。
通过对课程目标的分解，为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 电力电子装置概述- 教材章节：第一章- 内容：介绍电力电子装置的定义、分类、发展历程及应用领域。
2. 电力电子器件- 教材章节：第二章- 内容：讲解晶闸管、晶体管、场效应晶体管等主要电力电子器件的结构、工作原理及特性。
3. 电力电子装置的工作原理- 教材章节：第三章- 内容：剖析逆变器、斩波器、直流-直流转换器等典型电力电子装置的工作原理及电路拓扑。
4. 电力电子装置的参数计算与选型- 教材章节：第四章- 内容：阐述电力电子装置参数计算方法、选型原则及注意事项。
电力电子技术课程设计报告书
《电力电子技术》课程设计专业：电气工程及其自动化班级：2010级电气班学生姓名：吴世方学号：指导教师：祝敏时间：2012年12 月28 日----2013年1 月9 日题目：小功率晶闸管整流电路设计一设计的目的和要求电力电子技术的课程设计是《电力电子技术》课程的一个重要的实践教学环节。
它与理论教学和实践教学相配合，可加深理解和全面掌握《电力电子技术》课程的基本内容，可使学生在理论联系实际、综合分析、理论计算、归纳整理和实验研究等方面得到综合训练和提高，从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。
因此，通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；2）培养学生根据课程设题的需要，查阅资料和独立解决工程实际问题的能力；3）账务仪器的正常使用方法，和调试过程；4）培养分析、总结及撰写技术报告的能力。
设计技术数据及要求：1、V380交流供电电源；2、电路输出的直流电压和电流的技术指标满足系统要求。
3、电路应具有一定的稳压功能，同时还具有较高的防治过电压和过电流的抗干扰能力。
触发电路输出满足系统要求。
4、负载为并励直流电动机，型号为，电机参数为：一、课程设计方案的选择与确定电力电子技术课程设计报告1.系统总设计框图保护电路电源触发电路整流电路负载电路2.整流电路方案一：单相半波整流电路特点及优缺点：对于晶闸管整流装置在整流器功率较小时，用单相整流电路。
在单相电路中，半波电路比全波电路脉动成分高，滤波没有全波电路容易。
双半波整流电路由于使用的整流器件少，在电压不高的小功率电路中也可被采用。
方案二：单相桥式全控整流电路- 3 -特点及优缺点：此电路对每个导电回路进行控制，与单相桥式半控整流电路相比，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。
变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。
电力电子课程设计报告
本科课程设计专用封面 设计题目： 直流变换器的设计(升压) 所修课程名称： 电力电子技术课程设计 修课程时间： 2015 年 12 月 20 日至 12 月 30 日 完成设计日期： 2015 年 12 月 30 日 评阅成绩： 评阅意见： 评阅教师签名： 年 月 日 ____工____学院__2013__级__电气工程及其自动化__专业姓名___陈青清______学号__2013180202______________………………………………（装）………………………………（订）………………………………（线）………………………………本科课程设计专用封面 设计题目： 直流变换器的设计(升压) 所修课程名称： 电力电子技术课程设计 修课程时间： 2015 年 12 月 20 日至 12 月 30 日 完成设计日期： 2015 年 12 月 30 日 评阅成绩： 评阅意见： 评阅教师签名： 年 月 日 ____工____学院__2013__级__电气工程及其自动化__专业姓名___陈瑶____学号__2013180204______________………………………………（装）………………………………（订）………………………………（线）………………………………目录摘要 (1)设计目的 (7)设计任务 (7)主要技术参数 (8)设计内容 (10)电路仿真及分析 (15)设计小结 (17)摘要在现在我们所使用到能源中，电能占了很大的比重，它具有成本低廉，输送方便，绿色环保，控制方便能很容易转换成其他的信号等等。
我们的日常生活已经离不开电了。
在如今高能耗社会，合理的利用电能，提高电能品质和用电效率成为了全球研究的当务之急。
而《电力电子技术》正是与这一主题相关联的。
MOSFET升压斩波电路设计是里面的一部分，它开关电源，与线性电源相比，具有绿色效率高，控制方便，智能化，易实现计算机控制。
直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源（UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制。
电力电子装置及系统课程设计报告
电力电子装置及系统课程设计报告1. 课程设计概述本课程设计的目的是通过对电力电子装置及系统的研究与实践，使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本电路和基本器件，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
通过实际设计一个电力电子装置或系统，使学生了解电力电子装置在现代工业、交通运输、通信等领域的应用，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
介绍电力电子技术的发展历程、基本概念、基本原理和发展趋势，使学生对电力电子技术有一个全面的了解。
介绍常用的电力电子装置及其基本电路，如半桥逆变器、全桥逆变器、谐振变换器等，使学生掌握这些电路的设计方法和工作原理。
介绍常用的电力电子器件，如晶闸管、MOSFET、IGBT等，使学生了解这些器件的结构、工作原理和性能参数。
根据课题要求，设计一个具有一定功能的电力电子装置或系统，并进行实际调试，使学生掌握电力电子装置及系统的设计方法和调试技巧。
指导学生撰写课程设计报告，并进行答辩准备，使学生养成良好的学术写作习惯和团队合作精神。
1.1 课程设计目的与任务本次电力电子装置及系统课程设计的目的是培养学生的工程设计能力和实践操作经验。
通过课程设计，使学生熟练掌握电力电子装置的基本原理、系统构成、运行控制和优化方法，从而能够独立完成电力电子装置的设计、安装、调试和运行维护工作。
课程设计还旨在提高学生的团队协作能力和创新意识，为将来的工程实践和技术创新打下坚实的基础。
电力电子装置的基本原理与设计：学生需掌握电力电子装置的基本原理、主要构成、电路设计及选型计算。
学生还需具备能够根据实际需求独立完成装置的初步设计能力。
系统的运行与控制：学生需理解并掌握电力电子系统的运行特性，包括稳定性、动态响应等。
学生还需掌握系统的控制策略，如PID控制、模糊控制等，并能够根据实际需求设计合适的控制系统。
优化与改进：学生需要根据实际需求和现场环境对电力电子装置进行优化和改进，以提高其性能和使用寿命。
这包括装置的节能优化、抗干扰设计以及可靠性提升等。
电力电子课设报告—刘福旭 - 复制之欧阳家百创编
欧阳索引创编 2021.02.02 H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y欧阳家百（2021.03.07）课程设计说明书（论文）课程名称：电力电子技术设计题目：可逆直流PWM驱动电源的设计院系：电气工程系班级：0706111设计者：王勃学号：1070610602指导教师：李久胜设计时间：2010年11月哈尔滨工业大学教务处哈尔滨工业大学课程设计任务书H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计技术指标：被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A，额定转速2000rpm。
驱动系统的调速范围：大于1：100。
驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s。
详细设计要求见附录2.1.整体方案设计本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成：主电路，H型单极模式同频可逆PWM控制电路，IPM接口电路及稳压电源。
同时具有软启动功能，软启动时间为2s左右。
控制原理如图1所示：功率转换电路图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图脉宽调制电路以SG3525为核心，产生频率为5KHz的方波控制信号，占空比可调。
经用门电路实现的脉冲分配电路，转换成两列对称互补的驱动信号，同时具有5us的死区时间，该信号驱动Ｈ型功率转换电路中的开关器件，控制直流永磁电动机。
稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路，通过调整电位器，使其稳定输出15V直流电源。
2.主电路设计2.1主电路设计要求直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。
此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。
二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。
四只功率器件构成H 桥，根据脉冲占空比的不同，在直流电机上可得到不同的直流电压。
主电路部分的设计要求如下：1）整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。
2）斩波部分H 桥不采用分立元件，而是选用IPM （智能功率模块）PS21564来实现。
电力电子装置及系统课程设计
华北水利水电大学《电力电子装置及系统》课程设计题目基于STM32高频开关电源的初步设计学院电力学院专业电子科学与技术姓名陶志豪学号201312227指导教师常继远完成时间2016.11.25基于STM32高频开关电源的初步设计摘要随着时代的进步和科技的发展，电子设备已经趋于大众化，给我们带来极大方便。
在智能设备中，单片机占有很高地位，其中STM32单片机备受人们喜爱，以STM32位主控芯片的各种智能设备极其广泛。
随着智能设备的发展，其对电源的需求越来越高，不仅仅要求电源质量的优越，在小型化上要求越来越高。
本高频开关电压源，主要基于STM32F103芯片设计，极大利用单片机内部资源，为其他32位单片机提供电源设计方案。
本设计由主电路、驱动电路、控制电路三大部分组成。
另外，为了实现高集成，本次采用高频变压器进行变压；其次，通过逆变电路得到高频矩形波，然后通过整流滤波得到的直流电压的信号质量将会更加优越。
PWM控制电路采用单片机内置ADC采样模块，采集输出电压信号并将采集到的电压量与参考电压进行比较，通过调节PWM输出的占空比，实现PWM的控制。
驱动电路采用IR2110驱动芯片，通过接收单片机传输过来的PWM信号，从而实现对主电路4个开关管的驱动控制，而且，IR2110芯片有光电隔离和电磁隔离，不需要再外加隔离芯片保护。
关键词：高频变压；整流逆变；光电隔离；A/D转换；PWM。
目录摘要 (1)第1章绪论 (4)1.1本课题研究背景 (4)1.2本课题研究的意义 (5)1.3本课题主要研究内容 (5)第2章设计方案 (7)2.1设计思路 (7)2.2方案论证 (7)2.3系统方案 (8)第3章硬件设计 (10)3.1硬件总体框图 (10)3.2主电路设计 (10)3.2.1整流、滤波电路 (10)3.2.2逆变电路 (11)3.2.3高频变压电路 (12)3.2.4低压整流输出电路 (13)3.3驱动电路设计 (14)3.4控制电路设计 (16)3.4.1单片机系统设计 (16)3.4.2PWM产生设计 (18)3.4.3采样电路设计 (19)3.5辅助电源电路 (22)第4章软件设计 (24)4.1PWM产生控制 (24)4.2AD采样设计 (25)4.3逆变控制 (26)总结 (27)参考文献 (28)附录 (29)第1章绪论1.1本课题研究背景20世纪70年代末期我国电源行业开始发展,到20世纪80年代中期,开关电源产品开始推广应用。
电力电子的课程设计报告
电力电子的课程设计报告一、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、分类及特性，了解其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，能分析简单电力电子电路的工作原理。
3. 引导学生理解电力电子装置的控制策略，了解不同控制方法对电力转换性能的影响。
技能目标：1. 培养学生运用电力电子器件和电路知识，解决实际电力转换问题的能力。
2. 提高学生分析、设计和调试简单电力电子电路的能力。
3. 培养学生运用电力电子控制策略，优化电力转换系统性能的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣和热情，激发学生学习主动性和创新精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和可靠性。
3. 引导学生关注电力电子技术在节能减排、可持续发展等方面的应用，培养环保意识和责任感。
本课程针对高年级学生，结合电力电子学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平和实践能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估，同时充分考虑学生的认知特点，使学生在掌握电力电子技术基本原理的基础上，能够解决实际问题，培养创新精神和实践操作能力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电力电子器件原理与特性- 基本电力电子器件（如：二极管、晶体管、晶闸管等）的工作原理、特性参数及应用。
- 教材章节：第1章《电力电子器件》。
2. 电力电子电路拓扑结构与分析- 常见电力电子电路拓扑（如：整流电路、逆变电路、斩波电路等）的组成、工作原理及性能分析。
- 教材章节：第2章《电力电子电路》。
3. 电力电子装置控制策略与应用- 电力电子装置控制策略（如：相控、PWM控制等）的原理、实现方法及其对电力转换性能的影响。
- 教材章节：第3章《电力电子装置的控制》。
教学进度安排：1. 课时分配：共12课时，每个部分各4课时。
2. 教学内容逐步深入，从基本器件原理到电路拓扑分析，最后探讨控制策略及其应用。
电力电子课程设计完整版
电力电子课程设计完整版一、教学目标本课程旨在电力电子领域提供一个全面的学习框架，通过深入理解电力电子的基本原理、关键技术和应用实践，使学生能够：1.知识目标：–描述电力电子的基本概念、发展和分类。
–解释电力电子器件的工作原理和特性，包括二极管、晶闸管、GTO、IGBT等。
–阐述电力电子电路的控制策略和设计方法。
–分析电力电子系统的效率、损耗和稳定性问题。
2.技能目标：–能够识别和分析不同类型的电力电子器件和电路。
–设计简单的电力电子转换电路，如AC-DC、DC-DC和DC-AC 转换器。
–运用仿真软件对电力电子系统进行模拟和优化。
–进行电力电子设备的故障诊断和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养对电力电子技术在现代社会应用重要性的认识。
–强化节能减排和绿色技术的意识，在设计中考虑可持续性。
–激发对电力电子领域创新的兴趣，以促进技术进步和社会发展。
二、教学内容本课程的教学内容围绕电力电子的基本理论、器件结构、电路设计及其应用展开，具体包括：1.电力电子导论：电力电子的历史、发展趋势和其在现代电力系统中的应用。
2.电力电子器件：各类电力电子器件的结构、工作原理和特性分析。
3.电力电子电路：常用电力电子电路的拓扑结构、控制策略及其性能分析。
4.功率因数校正：功率因数的概念、功率因数校正电路的设计与应用。
5.变频技术：变频器的工作原理、变频技术的应用领域。
6.电力电子仿真：使用仿真工具对电力电子电路进行模拟和分析。
三、教学方法为了提高学生的综合能力和实践技能，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：用于基础理论知识和关键概念的传授。
2.案例分析法：分析具体的电力电子应用案例，加深对理论的理解。
3.实验法：通过实验操作，培养学生的动手能力和问题解决能力。
4.讨论法：分组讨论，促进学生之间的交流与合作，激发创新思维。
四、教学资源为确保高质量的教学效果，将充分利用以下教学资源：1.教材：《电力电子学》及相关辅助教材。
电力电子课程设计报告
电力电子课程设计报告目前电子课程设计教学方式方法面临的问题进展了分析，提出了分层次、环环相扣、逐步深入的新的教学层次构造，设计了以增强学生的工程实践能力为目的，以培养创新意识和创新能力为核心的新的教学模式。
下面是的电力电子课程设计报告，欢迎来参考！电子课程设计是在先修理论课：电路理论、模拟电子、数字电子，以及与其相对应的实验课：电路理论实验、模拟电子实验、数字电子实验的根底上开设的一门以培养学生的设计能力、综合应用能力和工程实践能力为目标的必修课。
我国经济、科技的开展和国际范围内电子技术的开展、电子新产品的涌现，对电子类人才的培养提出了一个更高的标准和要求。
而我国传统的教育思想和教学方法中重知识、轻能力，重理论、轻实践的教育思想已经不能适应现阶段人才培养的需要。
实践教学对于提高学生的综合素质，培养学生的创新精神和实践能力具有特殊的作用。
（1）以“走出去，用得上”为目标，顺应现代科技的开展态势出发，采取工程集成的教学观点，加强课程设计的数字化、综合化、系统化实验。
（2）重视设计方法学的变革，逐步培养学生熟练应用现代互设计工具，增强学生应用大规模复杂系统的能力。
（3）在理论课教学和根底实验教学中，注重加强根底拓展知识面，增强学生的工程实践能力。
（4）以人为本，把情感因素考虑进去，充分开展个性，因材施教。
把培养创新意识和创新能力放在核心地位。
（5）打破院系甚至学校的壁垒，充分利用现有资源，本着“宁可用坏，不许放坏”的原那么，为学生提供尽量多的实践环境和实践仪器设备。
（1）分层次。
把理论教学、根底实验教学和课程设计融为一体，做到一条龙、不断线、重根底、分层次。
在新的教学模式中，电子技术分为三个层次：根底理论教学，根底实验教学，综合应用实验教学和科技创新实验教学。
其中电子设计课程属于第三层即综合应用层。
教学内容有着必然的连续性，“我要的是葫芦”使不得，既不能像传统的教学体制中重理论、轻实践，但也不能“改革过度”，片面强调实验的重要性。
电子行业电力电子课程设计报告
电子行业电力电子课程设计报告1. 引言本报告旨在介绍电子行业电力电子课程的设计过程和结果。
电力电子是电子工程的一个重要分支，研究电力的转换、控制和处理技术。
本课程设计旨在培养学生对电力电子原理和应用的理解和能力。
本课程设计的主要目标是通过理论知识与实践相结合的方式，帮助学生深入理解电力电子的基础原理和应用技术。
具体目标包括：•掌握电力电子的基本概念和原理；•了解常用的电力电子器件和电路拓扑结构；•熟悉电力电子系统的设计方法和过程；•实践运用电力电子技术解决实际问题。
本课程设计包含以下主要内容：3.1 电力电子器件和电路通过理论讲解和实验操作，学生将了解和掌握常见的电力电子器件，如整流器、变频器、逆变器等，以及它们的工作原理和特性。
3.2 电力电子系统设计本课程将引导学生了解电力电子系统的设计过程和方法。
学生将学习如何选择合适的电力电子器件，设计电路拓扑结构，并进行电路参数设计和电磁兼容性分析。
3.3 电力电子应用案例研究通过案例研究，学生将探索电力电子在工业、交通、能源等领域的应用。
学生将通过分析实际案例，了解电力电子技术在实际工程中的应用场景和效果。
4.1 教学方法本课程设计采用理论讲解、实验操作和案例研究相结合的教学方法。
理论讲解旨在传授基础知识和理论原理；实验操作旨在锻炼学生实际操作和实验设计的能力；案例研究旨在培养学生分析和解决实际问题的能力。
步骤一：理论讲解通过课堂讲解、教材阅读等方式，向学生介绍电力电子的基本概念、原理和应用。
步骤二：实验操作安排学生进行一系列的实验操作，如整流器电路实验、逆变器电路实验等。
通过实验操作，学生将加深对电力电子器件和电路的理解，同时培养实验设计和操作的能力。
步骤三：案例研究选取几个电力电子应用案例，引导学生进行深入研究和分析。
通过案例研究，学生将学会将理论知识应用到实际问题中，培养解决问题的能力。
5. 课程设计成果本课程设计的主要成果包括：•学生掌握电力电子的基本概念和原理；•学生熟悉常见的电力电子器件和电路拓扑结构；•学生具备电力电子系统设计的能力；•学生能够运用电力电子技术解决实际问题。
《电力电子装置与系统》课程介绍与教学大纲
《电力电子装置与系统》课程简介课程编号：06054936课程名称：电力电子装置与系统/ power electronics equipment and system学分：2学..时：32适用专业：电气工程及其自动化本科专业建议修读学期：7开课单位：电气与信息工程学院电气工程系先修课程：模拟电子数字电子自动控制原理电力电子技术考核方式与成绩评定标准：课程考核采用百分制。
课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的30%,平时成绩考核采用考勤、作业、课堂提问、实验和报告相结合的方式；期终成绩考核采用闭卷考试方式，期终考试成绩占课程考核成绩的70%。
教材与主要参考书目：《电力电子装置及系统》，杨荫福主编，清华大学出版社，2006《电力电子学一电力电子变换和控制技术》，陈坚主编，高等教育出版社，2002《电力电子技术》（第5版），王兆安主编，机械工业出版社，2009《开关电源设计》，王志强等译，电子工业出版社，2010内容概述：中文：本课程是电气工程及其自动化专业的专业选修课。
本课程主要内容包括功率器件、高频开关电源、逆变电源、谐振电源及无功补偿系统等常用电力电子装置方面的内容。
叙述了各种电力电子装置的工作原理，并结合实例给出了各种常用电力电子装置的设计思想及相应的控制原理框图。
通过本课程的学习，要求学生掌握各类常用电力电子装置及系统的结构及工作原理，掌握电力电子装置的设计方法，并能够运用所学知识进行常用电力电子装置的初步设计，同时，培养学生运用综合知识的能力和解决工程实际问题的能力。
英文：This course is a professional elective course in electrical engineering and automation. The main contents of this course include power devices, high-frequency switching power supply, inverter power supply, resonant power supply and reactive power compensation system and other commonly used power electronic devices. In addition,it describes the working principle of various power electronic devices, and gives the design ideas of various commonly used power electronic devices and the corresponding control block diagram. Through the study of this course, students are required to master the structure and working principle of various types of commonly used power electronic devices and systems, master the design method of power electronic devices, and be able to use the knowledge to carry on the preliminary design of commonly used power electronic devices, The ability to use comprehensive knowledge and the ability to solve practical problems.《电力电子装置与系统》教学大纲课程编号：06054936课程名称：电力电子装置与系统/ power electronics equipment and system学分：2学..时：32建议修读学期：7一、课程性质、目的与任务本课程是电气工程及其自动化专业的专业选修课，主要内容包括功率器件、高频开关电源、逆变电源等常用的电力电子装置与系统，介绍了常用电力电子装置的工作原理及其共性问题，并结合实例给出了电力电子装置的设计思想及相应的控制策略。
电力电子装置及系统设计课程设计
电力电子装置及系统设计课程设计电力电子装置及系统设计课程设计华北水利水电大学《电力电子装置及系统》课程设计题目：基于UC3842的单端反激开关电源的设计学院电力学院专业电子科学与技术姓名陈玉成学号201312414 指导教师常继远完成时间2016.11.25 目录摘要.1 第一章：开关电源的概述 1.1：开关电源的发展历史.2 1.2：开关稳压电源的优点2 1.2.1：内部功率损耗小，转换效率高.2 1.2.2：体积小，重量轻.3 1.2.3：稳压范围宽.3 1.2.4：滤波效率大为提高，滤波电容的容量和体积大为减小.3 1.2.5：电路形式灵活多样，选择余地大.3 1.3：开关稳压电源的缺点3 1.3.1：开关稳压电源存在着较为严重的开关噪声和干扰 4 1.3.2：电路结构复杂，不便于维修.4 1.3.3：成本高，可靠性低.4 第二章：UC3842的原理及技术参数2.1：UC3842的工作原理.5 2.2：UC3842的引脚及技术参数.6 第三章：单端反激开关电源3.1：单端反激开关电源的原理7 3.2：反激式开关电源设计.9 3.2.1：输出直流电压隔离取样反馈外回路9 3.2.2：初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路11 总结.13 参考文献.13 基于UC3842的单端反激开关电源的设计摘要开关电源是一种利用现代电子技术，控制开关晶体管和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，也是一种效率很高的电源变换电路，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。
具有高频率，高功率密度，高可靠性等优点。
本文主要介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于UC3842为控制芯片，实现输出电压可调的开关稳压电源电路。
关键词：开关电源脉冲宽度调制UC3842 第一章：开关电源的概述 1.1：开关电源的发展历史开关电源最早起源于上世纪50年代初美国宇航局以小型化，轻量化为目标，为搭载火箭开发了开关电源。
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三相正弦波变频电源设计1设计任务分析设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。
三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。
图1-1 三相正弦波变频电源原理框图2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择2.1 整流滤波电路方案选择方案一：三相半波整流电路。
该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。
方案二：三相桥式整流电路。
该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。
三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。
三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。
他们同时导通，形成导电回路。
比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率高，因此选用方案二。
滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。
2.2 逆变电路方案选择根据题目要求，选用三相桥式逆变电路方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。
在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。
此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。
方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。
在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。
此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。
比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。
电压型逆变器适合于向多机供电，不可逆传动或稳速系统以及对快速性要求不高的场合。
根据题目要求，选择方案二。
2.3 SPWM（正弦脉宽调制）波产生方案选择在给设计中，变频的核心技术是SPWM波的生成。
方案一：采用SPWM集成电路。
因SPWM集成电路可输出三相彼此相位严格互差120°的调制脉冲，随意可作为三相变频电源的控制电路。
这样的设计避免了应用分立元件构成SPWM波形发生器离散性，调试困难，稳定性较差。
方案二：采用AD9851DDS集成芯片。
AD9851芯片由告诉DDS电路，数据输入寄存器，频率相位数据寄存器，告诉D/A转换器和比较器组成。
由该芯片生成正弦波和锯齿波，利用比较器进行比较，可生成SPWM波。
方案三：利用FPGA通过编程直接生成SPWM波。
利用其中分频器来改变脉冲信号的占空比和频率，主要是可通过外部按钮发出计数脉冲来改变分频预置数，实现外部动作来控制FPGA的输出信号。
比较上述3种方案，方案一是较好的一种产生SPWM波的方案，但题目中的说明中明确规定不能使用产生SPWM波形的专用芯片，所以不能采用此方案，方案二由于DDS采用全数字计数，因此会存在杂散干扰，直接影响输出信号的质量，所以此方案也未被采用，故采用方案三。
2.4 变频电源基本结构图方案一：交流变频电源实际上是一个AC-DC-AC装置。
它先将来自公共电网的交流电经过整流器变成直流电，再通过逆变器将之转变成满足负载需要的交流电，所以基本结构由整流电路，逆变电路，控制电路，负载匹配电路等几部分组成。
如图2-1的开环控制方式，但这种电路在负载改变时不能达到题目发挥部分稳频，稳压的要求。
图2-1 开环结构方框图方案二：在上面方式的基础上，从负载端引出一个反馈信号。
该反馈信号经处理后送FPGA与预置数相比较，比较结构送输入端，形成一个闭环控制系统。
该系统可靠性高，误差小，满足题目要求。
结构方框图如图2-2所示。
图2-2 闭环结构方框图考虑到本设计方案，选择方案二。
3三相正弦波变频电源系统组成所设计的三相正弦波变频电源系统方框图如图3-1所示。
控制方式采用单片机和FPGA共同控制的方式，由单片机AT89S52,IR12864-M液晶显示器，4×4按键构成人机界面。
单片机控制IR12864-M液晶显示器4×4按键，并与FPGA的通信。
FPGA作为本设计系统的主控器件，采用一块Xinlinx公司生产的Spartan 2E 系列XC2S100E-6PQ208芯片，利用VHDL（超高速硬件描述语言）编程，产生PWM 波河SPWM伯。
同时，利用FPGA完成采集控制逻辑，显示控制逻辑，系统控制及信号分析，处理，变换等功能。
220v/50hz的市电，经过一个220V/60V的隔离变压器，输出60V的交流电压，经整流得直流电压，经斩波得到一个幅度可调的稳定直流电压。
斩波电路的IGBT开关器件选用BUP304;BUP304的驱动电力由集成化专用IGBT 驱动器EXB841构成；EXB841的pwm驱动输入信号由FPGA提供，并采用观点隔离。
输出的斩波电压经逆变得到一系列频率的三相对称交流电。
逆变电路采用全控桥逆变电路，MOSFET桥臂由6个K1358构成。
K1358的驱动电路选用IR2111的控制信号SPWM由FPGA提供。
图3-1 三相正弦波变频电源系统设计方框图逆变输出电压经过低通滤波，输出平滑的正选波，输出信号分别经电压，电流检测，送AD673真有效值转换芯片，输出模拟电平，经模、数转化器ADC0809，输出数据送FPGA处理。
4总电路设计图图4-1 总电路图5各部分电路设计5.1交流电源整流滤波电路设计市电经220V/60V隔离变压器变压为60V的交流电压，输出扼流线圈，消除大部分的电磁干扰，经整流输出，交流电转变成脉动大的直流电，经电容滤波输出脉动小的直流电，其电路如图5-1所示。
在电路中F1,F2为保险丝，题目要求输出电流的有效值达到3.6A时，执行过流保护，则采用4A的保险丝。
输出端并联的电容C11为滤波电容，容值为470μf。
JDQin端连接过压保护电路。
图5-1交流电源整流滤波电路5.2逆变和驱动电路设计在本设计中采用三相电压桥式逆变电路。
6个MOSFET管2SK1358组成该逆变电路的桥臂。
桥中各臂在控制信号作用下轮流导通。
它的基本工作方式为180°导电方式，即每个桥臂的导电角度为180°，同一相（即同一半桥）上下两桥臂交替到导电。
各相开始导电的时间相差120°，三相电压桥式逆变电路如图4-3所示，每个2SK1358并联一个续流二极管和串接一个RC低通滤波器。
MOSFET驱动电路的设计对提高MOSFET性能具有举足轻重的作用，并对MOSFET 的效率，可靠性，寿命都有重要的影响。
MOSFET对驱动它的电路也有要求:能向MOSFET栅极提供需要的栅压，以保证MOSFET可靠的开通和关断；为了使MOSFET 可靠地触发导通，触发脉冲电压应高于管子的开启电压，并且驱动电路要满足MOSFET快速转换和峰值电流的要求；具备良好的电气隔离性能；能提供适当的保护功能；驱动电路还应该简单可靠，体积小。
IR2111是美国国际整流公司(IR）公司研制的MOSFET专用驱动集成电路，采用DIP-8封装。
其主要技术特点有：可驱动同桥臂的两个MOSFET：内部自举工作：允许在600V电压下直接工作：栅极驱动电压范围宽：单通道施密特逻辑输入，输入与TTL及CMOS电平兼容：死区时间内置：高边输出，输入同相，低边输出死区时间调整后与输入反相。
图5-2 逆变电路图5-3 MOFET控制电路5.3 SPWM 波的实现（1）SPWM 波的原理正弦脉冲宽度调制SPWM 的基本原理是：根据采样控制理论中的冲量等效原理，大小、波形不相同的窄脉冲变量作用于惯性系统时，只要它们的冲量（即变量对时间的积分）相等，其作用效果基本相同，且窄脉冲越窄，输出的差异越小。
这一结论表明，惯性系统的输出响应主要取决于系统的冲量，即窄脉冲的面积，而与窄脉冲的形状无关。
依据该原理，可将任意波形用一系列冲量与之相等的窄脉冲进行等效。
将一正弦波的正半波k 等分（图中k=7）。
其中每一等分所包含的面积（冲量）均用一个与之面积相等的、等幅而不等宽的矩形脉冲替代，且使每个矩形脉冲的中心线和等分点的中线重合。
如此，则各矩形脉冲宽度将按正弦规律变化。
这就是SPWM 控制理论依据，由此得到的矩形脉冲序列称为SPWM 波形。
SPWM 波形生成程序采用VHDL 硬件描述语言编写。
（2）SPWM 波形数据的产生利用Matlab 产生波形。
计算原理如下：设三相逆变电路的输出三相分别为U 相、V 相、W 相。
就U 相而言，当换流器工作在连续导电模式下时，有U O U D U ⨯=在具体计算时，取x U O sin =，取1=U U ，采样64个点，设脉冲高电平时间为1U t ，脉冲低电平时间为2U t ，则有T t t U U =⨯+64)(21其中T 为输出正弦波的周期。
又 211U U U t t t D +=有 则 当取T 为100000s 时，频率为0.00001Hz ，那么频率为 ，V 相、W 相与U 相相同。
64)(10000021⨯+=U U OUT t t f 641DT t U =1264U U t T t -=程序如下：x=0:(2*pi)/63:2*pi;Uu=sin(x)+1;Uv=sin(x+(2*pi)/3)+1;Uw=sin(x-(2*pi)/3)+1;%%----Uo=D*Uu(取Uu=1）%%----D=Uo=UuDu=Uu;Dv=Uv;Dw=Uw;Du=Du/2;Dv=Dv/2;Dw=Dw/2;tu1=(Du*100000)/64;tu2=100000/64-tu1;tv1=(Dv*100000)/64;tv2=100000/64-tv1;tw1=(Dw*100000)/64;5.4 斩波和驱动电路设计设计的斩波和驱动电路如图4-2所示。
该电路中IGBT（隔离栅双极性晶体管）采用BUF304，起最大电压为1000V，TO_218AB封装。
选用IGBT专用集成驱动器EXB841进行驱动。
图5-4中，JDQout是整流滤波的输出电压端；EXB841的引脚端6连接快恢复二极管U8100；引脚端5连接光电耦合器TLP521;根据资料介绍。
与引脚端2相接的电阻为4.7kΩ（1/2W）;引脚端1和引脚端9，引脚端2和引脚端9之间的电容C13,C12为47μf，该电容并非滤波电容，而是用来吸收输入电压波动的电容；在斩波后的电路中接一个续流二极管（D12）来消除电感储能对IGBT造成的不利影响；采用由电感（L3)与电容（C16）组成的低通滤波器，尽可能降低输出电压波纹。