电力电子应用课程设计详细设计2015

电力电子应用课程设计指导书

陈万丁卫红编写

淮阴工学院

电子与电气工程学院

2014年12月

一、课程设计目的和任务

电力电子技术是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，本课程设计的目的主要是使学生能系统全面的总结所学过的理论知识，掌握各类电力半导体器件所构成的各种功率变换电路，掌握各变换主电路的构成和工作原理，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的元件参数计算与选择等。培养学生分析、解决实际问题的能力。

直流开关电源和逆变电源是目前电力电子领域中发展最快应用最为广泛的两种电力电子变换电路。本课程设计为体现电力电子技术课程理论和实践的统一，并紧密结合当前大学生就业岗位对电气专业学生的实践能力的要求，本专业的电力电子课程设计以开关电源、逆变电源为主要研究和设计对象，其主要任务是设计和实现一个高频直-直电源和逆变电源，给小功率的直流电机或交流电机调速，或给相应直流和交流负载供电，其目的是通过对实际电力电子装置的设计、制作和调试，深化和拓展课程所学知识，提高工程实践能力。

二、课程设计的题目及技术指标（具体内容及要求见附录1所示）

本课程设计主要根据各类电力半导体器件所构成的各种功率变换电路，各变换主电路的构成和工作原理，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的元件参数计算与选择等进行设计。题目安排：

1.30W buck电路的设计；

2.60W boost电路的设计；

3.48W buck/boost电路的设计；

4.50W三绕组复位正激变换器设计；

5.120W推挽变换器设计；

6.25W反激电源的设计；

7.三相500W逆变电源的设计；

8.100W单相半桥SPWM逆变器的设计；

三、设计内容

1）阅读相关资料，设计主电路和控制电路，用PROTEL绘制的主电路和控制电路的原理图。

2）采购器件，装焊控制电路板。

3）在实验室进行装置调试。

4）设计成果验收。

5）整理设计文件，撰写设计说明书。

设计的成果应包括：用PROTEL绘制的主电路和控制电路的原理图，电路设计过程的详细说明书及焊装和调试完毕的控制电路板。

四、课程设计的形式及进度计划

本课程设计采用理论设计与仿真验证相结合的方式，时间为两周。具体安排如下：

序号内容时间（天）备注

1 设计准备 1

2 总体设计 1

阶段1

3 电路设计/程序设计 2

4 采购器件、焊接电路 1

阶段2

5 系统调试 3

5 编写设计说明书 1.5

阶段3

6 答辩0.5

第1阶段——布置任务和电路设计

全体开会，布置任务，讲解关键技术。选择题目，组成设计小组（每组5人），开始设计工作，设计指南详见附录2。

第2阶段——电路板焊装和调试

在指定时间提交电路图，教师审查设计方案，发放器件和装焊工具，并答疑。器件和工具领取后，在宿舍完成电路板的焊装工作。其后，在指定时间到实验室调试已焊接好的电路板，并完成相关测试和记录。调试成功后，立即由教师验收。元件焊接和调试指南见附录3。

第3阶段——撰写设计说明书

设计说明书要求依据“课程设计说明书”（电子文档）的模板格式撰写。内容应包括：

1）主电路设计说明

2）控制电路设计说明

3）调试过程的详细记录及实验结果讨论（说明是否达到设计指标的要求）该部分中应包括对实验结果（如所观测和记录的波形）的分析和解释等详细内容。4）收获和体会

5）附录：主电路和控制电路原理图

五、课程设计的考核内容及评分标准

课程设计是在教师指导下进行的。在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度。反对不求甚解、照搬照抄他人成果。设计分阶段进行，每一阶段的设计经认真检查无误后，方可进行下一步工作。完成规定的全部工作后，才可参加课程设计答辩。

课程设计成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五等级评定，成绩由电路调试和设计报告两部分组成。

1．成绩评定的主要依据

(1)学生的学习态度，工作作风，独立工作能力。

(2) 课题设计任务完成情况。

(3) 设计答辩时对课题的理解程度和回答问题的正确率。

(4)说明书的的质量与规范性。

(5) 创新性。

2．课程设计成绩应单独记入学生成绩档案。

3．评分标准

优秀：

（1）学生的工作态度认真，作风严谨，独立工作能力强。

（2）设计思路清晰，方案选择合理，能圆满地完成课题设计任务。

（3）答辩时概念清楚，回答问题正确，理论基础扎实，解决问题能力强。

（4）设计说明书内容完整，论述详尽，计算正确，层次分明，书写规范。

（5）有一定的创新性。

良好：

（1）学生的工作态度认真，作风严谨，独立工作能力较强。

（2）设计思路清晰，方案选择合理，能较好地完成课题设计任务。

（3）答辩时概念较清楚，回答问题基本正确，理论基础扎实，解决问题能力较强。

（4）设计说明书内容完整，论述详尽，计算正确，层次分明，书写规范。中等：

（1）学生的工作态度认真，作风严谨，有一定的独立工作能力。

（2）设计思路比较清晰，方案选择基本合理，基本完成课题设计任务。

（3）答辩时概念较清楚，答辩时能回答提出的主要问题且基本正确。

（4）设计说明书内容完整，论述较详尽，计算基本正确，层次分明，书写较规范。

及格：

（1）学生的工作态度比较认真。

（2）基本完成课题设计任务。

（3）答辩时对任务所涉及的问题基本上能够回答，虽有错误，但不是重大原则性错误。

（4）设计说明书内容基本完整，书写较规范。

不及格：

(1) 工作态度不端正，抄袭他人成果。

(2) 设计思路模糊，过程不清，方案选择不当，不能按时完成所规定的设计任务或设计说明书中存在重大原则性错误。

(3) 答辩时逻辑混乱、概念不清。

六、课程设计报告与成果要求

设计报告必须独立书写，每人一份。应对设计中发现的问题进行整理、分析研究，得出结论。要求条理清楚、简明扼要、字迹端正、图表清洁，结论准确。