电力电子课程设计
电力电子类课程设计
电力电子类课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子器件的基本原理，掌握各类电力电子器件的构造、工作原理及应用场合。
2. 掌握电力电子变换器的基本电路拓扑，了解其功能、性能及在实际应用中的优缺点。
3. 学会分析电力电子电路的静态和动态特性，能够对简单电路进行设计和计算。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电力电子问题的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够正确搭建和调试基本的电力电子实验电路。
3. 培养学生团队协作能力和沟通表达能力，能够就电力电子技术问题进行有效讨论。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力电子技术领域的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，使其养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识，认识到电力电子技术在节能减排方面的重要作用，培养其社会责任感。
课程性质：本课程为电力电子类课程的实践性教学环节，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生已具备一定的电力电子基础知识，对实际应用有较高的兴趣，动手实践能力较强。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，充分调动学生的积极性，提高其分析和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电力电子器件：包括二极管、晶体管、晶闸管、场效应晶体管等基本器件的原理、特性及应用。
2. 电力电子变换器：介绍升压、降压、逆变、斩波等基本变换器的工作原理、电路拓扑及控制方法。
3. 电力电子电路分析与设计：学习静态和动态分析方法，对简单电力电子电路进行设计和计算。
4. 电力电子技术应用：分析电力电子技术在电力系统、新能源、电力传动等领域的应用实例。
教学大纲安排如下：第一周：电力电子器件原理与特性第二周：电力电子器件的应用及选型第三周：电力电子变换器的工作原理及电路拓扑第四周：电力电子变换器的控制方法第五周：电力电子电路的静态分析第六周：电力电子电路的动态分析第七周：电力电子电路设计与计算第八周：电力电子技术应用及发展趋势教学内容与课本关联性：参照教材《电力电子技术》相关章节，结合课程目标，对教学内容进行选择和组织，确保科学性和系统性。
电力电子课程设计完整版
目录概述电力电子技术课程设计任务书第二章第1章 PWM控制技术简介 (1)第二章器件的选择 (5)第三章三角波发生电路 (8)第四章三相正弦交流电源发生器 (9)第五章比较电路的生成 (11)第六章驱动电路 (12)第七章死区生成电路 (14)第八章电容滤波的三相不可控整流电路 (15)第九章逆变电路 (18)第十章总结 (22)第十一章参考文献 (22)概述PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛,对逆变的影响也最为深刻.现在大量应用的逆变电路中,绝对大部分都是PWM逆变电路.可以说PWM 控制技术正是有赖于在逆变中的应用,才发展的比较成熟,才确定了他在电力电子技术中的重要地位.而SPWM技术就是其中的一种广泛应用.我们采取电容滤波的三相不可控整流电路获得直流电，成为逆变电路的直流侧，其中在整流电路和逆变电路中间并联有很大的电容，等效为恒压源。
为SPWM的等幅提供了条件。
在该电路中我们用三角波作为载波，三相交流电压作为调试波，采用双极性调制，利用比较器输出三角波和正弦波的焦点信息，该信息成为IGBT驱动电路的输入信号，控制IGBT的导通和关端，根据IGBT 的导通和关断时间的不同做到了输出的矩形波的宽度为不等幅，根据面积相等效应，输出电流为正弦波，即实现调制法控制SPWM逆变。
电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的目的通过电力电子计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Internet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。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的要求1. 自立题目题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计注意事项：①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，②通过图书馆和Internet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方案。
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。
电力电子的课程设计
电力电子的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子器件的基本原理和分类，掌握其工作特性和应用范围。
2. 学习电力电子变换器的基本电路拓扑，理解其工作原理和转换过程。
3. 掌握电力电子器件的驱动与保护方法，了解其在实际电路中的应用。
技能目标：1. 能够运用电力电子器件设计简单的电力变换电路，并进行仿真分析。
2. 学会使用相关软件工具对电力电子电路进行性能评估和故障诊断。
3. 培养动手实践能力，能搭建简单的电力电子实验装置，并进行调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的好奇心和探索精神，激发学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在小组讨论和实验中积极沟通、协作的能力。
3. 培养学生的节能环保意识，理解电力电子技术在节能减排中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握电力电子基础知识的同时，提高实践操作能力，培养创新思维和团队协作精神。
通过具体的学习成果分解，教师可进行针对性的教学设计和评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开：1. 电力电子器件：- 基本原理与分类：讲解电力电子器件的工作原理，如晶闸管、IGBT等，并介绍各类器件的应用范围。
- 工作特性：分析电力电子器件的主要参数，如静态特性、动态特性等。
2. 电力电子变换器：- 基本电路拓扑：介绍常用的电力电子变换器拓扑结构，如AC-DC、DC-AC、DC-DC等，并分析其工作原理。
- 转换过程：讲解不同变换器的工作过程，包括能量转换、电压电流波形等。
3. 器件驱动与保护：- 驱动方法：介绍电力电子器件的驱动技术，如光耦隔离驱动、磁隔离驱动等。
- 保护方法：分析器件保护措施，如过压保护、过流保护等。
教学内容安排与进度：1. 第一周：电力电子器件基本原理与分类，工作特性分析。
2. 第二周：电力电子变换器基本电路拓扑，工作原理讲解。
3. 第三周：器件驱动与保护方法，实际应用案例分析。
电力电子课程设计主电路
电力电子课程设计主电路一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握电力电子主电路的基本原理和组成部分，能够分析并设计简单的电力电子电路。
知识目标：学生能够描述电力电子主电路的基本原理和各组成部分的功能，理解电力电子器件的工作特性。
技能目标：学生能够运用所学知识分析和设计简单的电力电子电路，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：通过学习电力电子技术，培养学生对现代电子技术的兴趣，增强其对电力电子领域的认同感和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括电力电子主电路的基本原理、组成部分及电力电子器件的工作特性。
1.电力电子主电路的基本原理：介绍电力电子系统的工作原理，包括电源、负载、控制电路和电力电子器件等。
2.电力电子主电路的组成部分：详细讲解整流电路、逆变电路、斩波电路等电力电子电路的组成和工作原理。
3.电力电子器件的工作特性：分析常用电力电子器件（如晶闸管、GTO、IGBT等）的结构、参数和特性，探讨其在工作状态下的性能表现。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：教师通过讲解电力电子主电路的基本原理、组成部分和电力电子器件的工作特性，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：教师通过分析实际案例，使学生更好地理解电力电子主电路在实际应用中的工作原理和性能表现。
3.实验法：安排实验环节，让学生亲自动手进行电力电子电路的搭建和测试，提高学生的实践能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用合适的教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：准备实验所需的设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，给予相应的表现评价。
安工大电力电子课程设计
安工大电力电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握电力电子器件的基本原理和功能，如二极管、晶体管、晶闸管等。
2. 学生能够了解电力电子电路的基本拓扑结构，包括整流电路、斩波电路、逆变电路等。
3. 学生能够掌握电力电子电路的数学模型和分析方法，包括开关函数、平均模型和状态空间平均模型等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的电力电子电路，并进行仿真和实验验证。
2. 学生能够运用电力电子器件和电路知识解决实际问题，如电机调速、电力变换等。
3. 学生能够熟练使用相关软件（如MATLAB、PSPICE等）进行电力电子电路的仿真分析。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电力电子技术领域的兴趣，提高学习积极性和主动性。
2. 学生能够认识到电力电子技术在节能减排、可持续发展等方面的重要作用，增强环保意识。
3. 学生能够通过团队协作和沟通交流，培养良好的合作精神和问题解决能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电力电子课程设计，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点为具有一定电力电子基础，对实际应用有浓厚兴趣。
教学要求明确课程目标，分解为具体学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 电力电子器件原理与应用- 基本电力电子器件：二极管、晶体管、晶闸管、场效应晶体管等。
- 器件特性、选型和驱动电路设计。
2. 电力电子电路拓扑- 整流电路：单相、三相整流电路原理与分析。
- 斩波电路：降压、升压、升降压斩波电路原理与分析。
- 逆变电路：单相、三相逆变电路原理与分析。
3. 电力电子电路数学模型与分析方法- 开关函数法、平均模型、状态空间平均模型。
- 电路稳态和暂态分析。
4. 电力电子电路设计- 电路设计原理和步骤。
- 仿真软件（如MATLAB、PSPICE）的应用。
5. 电力电子技术应用实例- 电机调速系统、电力变换器、光伏并网逆变器等。
电力电子pwm课程设计
电力电子pwm课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电力电子PWM（脉宽调制）技术的基本原理，掌握PWM技术的分类及其在电力电子装置中的应用。
2. 学生能掌握PWM波的生成方法和控制策略，了解不同调制策略对电力电子器件工作状态的影响。
3. 学生能了解PWM技术在电力系统中的节能效果和优化作用。
技能目标：1. 学生具备运用PWM技术进行电力电子装置设计和调试的能力，能独立完成简单的PWM控制器搭建。
2. 学生能运用所学知识分析和解决实际电力电子工程中与PWM相关的问题，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习PWM技术，培养对电力电子工程的兴趣和热情，增强对新能源技术发展的关注。
2. 学生在学习过程中，养成合作、探究、创新的精神，提高自主学习能力和解决问题的能力。
3. 学生了解PWM技术在节能减排和环境保护方面的重要性，培养环保意识和责任感。
课程性质：本课程为电力电子技术领域的一门专业课程，具有理论性与实践性相结合的特点。
学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的电力电子基础知识和实验技能。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生在学习过程中发挥主动性和创造性，培养实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际电力电子工程中，为我国新能源和电力电子技术的发展贡献力量。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电力电子PWM技术基本原理：介绍PWM技术的基本概念、分类及其在电力电子装置中的应用。
- 教材章节：第3章“电力电子PWM技术”2. PWM波的生成与控制策略：讲解PWM波的生成方法、控制策略及其对电力电子器件工作状态的影响。
- 教材章节：第4章“PWM波的生成与控制策略”3. PWM技术在电力系统中的应用：分析PWM技术在电力系统中的节能效果、优化作用及其在新能源领域的应用。
- 教材章节：第5章“PWM技术在电力系统中的应用”4. PWM控制器设计与调试：教授PWM控制器的设计方法、调试技巧，使学生具备实际操作能力。
电力电子方向课程设计
电力电子方向课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子器件的基本工作原理，掌握其特性参数及应用场合；2. 掌握基本的电力电子变换电路，如整流、逆变、斩波和调压电路；3. 了解电力电子装置的设计原则和调试方法；4. 掌握电力电子装置在能源转换、电力系统和电力调节中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和设计简单的电力电子电路；2. 能够利用仿真软件对电力电子电路进行仿真测试，验证设计方案的可行性；3. 能够根据实际需求，选择合适的电力电子器件和变换电路，进行系统集成；4. 能够通过实际操作，对电力电子装置进行调试和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发其创新意识和探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，使其在项目实施过程中学会相互协作、共同解决问题；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，注重实践操作的安全性和环保意识；4. 引导学生关注电力电子技术在新能源、节能减排等领域的应用，提高其社会责任感。
课程性质：本课程为电力电子方向的实践性课程，注重理论知识与实际应用的学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的动手能力和求知欲。
教学要求：结合课本内容，以实际项目为载体，注重培养学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，分解课程目标为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 电力电子器件原理与特性：包括半导体器件的工作原理、电力电子器件的分类及特性参数，重点介绍晶闸管、IGBT等常用器件。
相关教材章节：第一章《电力电子器件》2. 电力电子变换电路：讲解整流、逆变、斩波和调压电路的工作原理、电路拓扑及控制策略。
相关教材章节：第二章《电力电子变换技术》3. 电力电子装置设计：介绍电力电子装置的设计原则、电路设计方法、器件选型和系统调试。
相关教材章节：第三章《电力电子装置设计》4. 电力电子技术应用：分析电力电子技术在新能源、电力系统和电力调节等领域的应用案例。
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课程设计说明书N O.1
直流斩波电路给蓄电池充电设计
一、设计目的
1、直流斩波电路的选择
2、主电路的设计
3、晶闸管电流、电压额定的选择
４、驱动电路的设计
5、保护电路的设计
ﻩ6、画出完整的主电路原理图和控制电路原理图
7、掌握两种基本斩波电路的工作状态
８、了解电路图的波形情况
二、设计方案
1主电路的设计
图１主电路图
图１为直接接电网的直流斩波电路的结构图。
开关器件 V 采用 IＧBT,驱动电路采用EＸB8４1，PＷM 脉宽调制电路采用 494 芯片 ,负载为蓄电池和滤波电抗器L2。
LEM微电流传感器。
PWM 电路的输出u 为频率恒定脉宽可调的脉冲列信号。
脉宽受 u 控制，u 最大为1５V，最小值为零伏。
随 u 的减小 ,u 的脉宽增加。
ｕ经驱动电路中的光电隔离后变换成波形与 u 相同的驱动信号u 。
但u 的高电平为＋15Ｖ，低电平为－１5V。
沈阳大学
课程设计说明书NＯ.2
沈阳大学课程设计说明书N O.3
图四驱动电路
3.供电电路设计
图五供电电路
沈阳大学
课
程设计说明书
N O.4 4．IG ＢT 的保护措施
４.１ 过电压保护
(1)设置过电压洗手电路，针对直接接电网的斩波电路。
可在电解电容器两端并联无感电容座位高频下的过电压吸收电路。
(2） 主电路各元件之间的连线应尽量短。
因为在高速开关状态,过长的连线会导致因存在较大的线路电感而产生感应过电压。
经验表明,将滤波电解电容C.开关管V 和续流二极管VD 三个元件做在一块印刷电路板上是明智的选择。
4.２ 过电流保护
（1)在驱动电路中已含有过载检测电路,过载时发出过载信号，通过PWM 电路封锁脉冲、
(2)在IGBT 回路中设置电流检测元件LE Ｍ，将检出的电流信号Ｕ0经过一个高速比较器得到一个过载信号。
此信号送给ＰW Ｍ电路,以便发出封锁脉冲指令。
实践表明,此方法有效。
其中，保护电路设计如下：
图六保护电路
三、 设计结果与分析
在 u 为高电平时 ,ＩGBT 导通 ,斩波器输出电源电压 Ｕ 。
在 ｕ 为低电平时 ,斩波器输出电压为零。
于是在负载两端得到脉冲电压u ,ｕ 波形如图 2 所示。
为 I ＧBT 导通时间 , 为 ＩG ＢT 关断时间。
输出的电压u 的平均值为
s on U T
t U 0 式中:
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课程设计说明书NＯ.5
Ｔ-IGBT 的工作周期 Ｔ=
f 1 f －I ＧBT 的工作频率H ｚ
ρ-占空比，ρ＝T
t on =２／５ S U -三相滤波器经滤波后的直流电源电压平均值２２0V
02.050
1==T ｓ on t =２/５T
s on U T
t U =0=88V 设Ｒ=880Ω
0I =R
U 0=０.１A 波形如图 2 所示
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课程设计说明书
N O.６
沈阳大学。