电力电子技术课程设计要求及题目
电力电子技术课程设计指导书样本
电力电子技术课程设计指引书一、课程设计总体目的《电力电子技术》课程是一门专业技术基本课，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一种实践教学环节。
其目是训练学生综合运用学过变流电路原理基本知识，独立完毕查找资料、选取方案、设计电路、撰写报告能力，使学生进一步加深对变流电路基本理论理解和基本技能运用，为此后学习和工作打下坚实基本。
《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化专业开设专业基本技术技能设计，课程设计对自动化专业学生是一种非常重要实践教学环节。
通过设计可以使学生巩固、加深对变流电路基本理论理解，提高学生运用电路基本理论分析和解决实际问题能力，培养学生创新精神和创新能力。
二、合用专业、答疑地点及时间合用专业：自动化。
答疑地点：01517教室答疑时间：二本：1月4、5、7日8-12时三本：1月4、5、7日13-17时三、先修课程电路、电子技术、电机拖动四、课程设计学时分派课程设计时间为1 周：调研，查资料1 天。
总体方案设计 1 天。
单元电路设计 3 天（画原理图，参数计算）。
撰写设计阐明书及验收 1 天。
五、课程设计总体规定⑴熟悉整流和触发电路基本原理，可以运用所学理论知识分析设计任务。
⑵掌握基本电路数据分析、解决；描绘波形并加以判断。
⑶能对的设计电路，画出线路图，分析电路原理。
⑷准时参加课程设计指引，定期报告课程设计进展状况。
⑸广泛收集有关技术资料。
⑹独立思考、刻苦钻研、禁止抄袭。
⑺准时完毕课程设计任务，认真、对的地书写课程设计报告。
⑻培养实事求是、严谨工作态度和认真工作作风。
六、课程设计内容⑴明确设计任务，对所要设计任务进行详细分析，充分理解系统性能、指标内容及规定。
⑵制定设计方案⑶进行详细设计①单元电路设计②参数计算③器件选取④绘制电路原理图⑷撰写课程设计报告（阐明书）：课程设计报告是对设计全过程系统总结，也是培养综合科研素质一种重要环节。
课程设计报告详细规定如下：（1）格式（字体、字号、字形、图号、表号）必要符合模版规定。
电力电子技术课程设计范例
电力电子技术课程设计题目：直流降压斩波电路的设计专业：电气自动化班级：14电气姓名：周方舟学号：指导教师：喻丽丽目录一设计要求与方案 (4)二设计原理分析 (4)2.1总体结构分分析 (4)2.2直流电源设计 (5)2．3主电路工作原理 (6)2.4触发电路设计 (10)2.5过压过流保护原理与设计 (15)三仿真分析与调试 (17)3.1 Matlab仿真图 (17)3.2仿真结果 (18)3.3 仿真实验结论 (24)元器件列表 (24)设计心得 (25)参考文献 (25)致谢 (26)一．设计要求与方案供电方案有两种选择。
一，线性直流电源。
线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。
线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。
二，升压斩波电路。
由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。
因此选择方案二。
设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。
由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。
MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。
设计方案：1、电源电路电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路，220V单相交流电经220V/24V变压器，降为24V交流电，再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后，变为平直的直流电，其幅值在22V~36V之间。
2、主电路2.1主电路选用升压斩波电路，开关管选用电力MOSFET。
2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯，2.3boost电路中，占空比不要超过65%，否则电压大于100V。
电力电子技术课程设计题目
《电力电子技术课程设计》题目一、课程设计的性质和目的性质:是电气信息专业的必修实践性环节。
目的:1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力;2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论;3、初步掌握电力电子电路的设计方法。
二、课程设计的题目:(一单相双半波晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(二单相双半波晶闸管整流电路的设计(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~90º(三单相双半波晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(四单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(五单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~90º(六单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(七单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(八单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(九单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(十单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(十一MOSFET降压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~90%5、输出电压脉率:小于10%(十二IGBT降压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~90%5、输出电压脉率:小于10%(十三MOSFET升压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=50V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~50%5、输出电压脉率:小于10%(十四IGBT升压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=50V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~50%5、输出电压脉率:小于10%(十五MOSFET单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十六IGBT单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十七MOSFET单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十八IGBT单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十九单相交流调压电路(反并联设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(二十单相交流调压电路(混合反并联设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(二十一单相桥式晶闸管有源逆变电路设计(反电势阻感负载设计条件:1、电源电压:交流50V/50Hz2、逆变功率:200W3、反电势:E=70V4、逆变角:β=35º。
电力电子技术课程设计范例
电力电子技术课程设计范例电力电子技术课程设计是电气工程专业的一门重点课程，该课程设计主要涉及到电力电子变流器的设计、控制和应用。
此外，该课程还包括功率半导体器件的选型、电路设计、控制系统设计以及电磁兼容等方面的内容。
本文主要介绍一种电力电子技术课程设计的范例，以期为电力电子技术课程设计的读者提供一些参考和借鉴。
1. 课程设计目标电力电子技术课程设计的主要目标是培养学生的电气设计能力、模拟仿真能力、实验操作能力和团队合作意识，以及使学生掌握电力电子变流器的设计和控制技术。
2. 课程设计主题设计具有稳定输出电压的电力电子变流器。
具体包括：（1）设计一个交流输入、直流输出的电力电子变流器。
（2）根据实际需要选择并计算所需的功率半导体装置。
（3）设计适当的电路保护和故障检测系统。
（4）编写控制程序实现变流器的开关控制。
（5）进行电路仿真和实验验证。
其中，电力电子变流器可以采用全桥式、半桥式、双向直流-直流变换器等常用拓扑结构。
3. 课程设计步骤（1）确定项目的范围和目标。
明确所需完成的技术任务和各个环节的时间计划，提前预估和解决可能遇到的技术问题。
（2）收集相关的技术资料。
包括相关电路设计资料和器件规格书等。
（3）根据设计需求进行选型计算，选择满足要求的元器件。
（4）进行电路仿真验证。
采用MATLAB/Simulink软件搭建电路模型，对所设计的电路进行仿真，进一步验证电路的性能和可靠性。
（5）设计控制系统。
采用单片机或FPGA等控制芯片，编写控制程序实现变流器的开关控制，并对控制程序进行仿真和验证。
（6）进行实验验证。
制作样品电路，进行实际测试和验证。
实验过程中，需要注意电路稳定性和安全性，防止短路等电路故障。
（7）编写课程设计报告。
对整个设计过程进行总结和评估，包括设计思路、设计过程、实验结果等方面内容。
4. 课程设计评分电力电子技术课程设计评分主要包括以下几个方面：（1）方案设计（20分）。
设计方案的完备性、实现难度、适用性和创新性等方面考虑。
电力电子技术课程设计要求及题目
电力电子技术课程设计要求及题目一、课程设计说明书应包括以下内容：1、中文摘要；2、绪论（内容介绍）；3、工作原理（理论分析）；4、整体方案设计，画出系统结构图（系统框图）；5、具体实施，包括：主电路的设计、参数计算、元器件选择、控制电路设计、驱动电路设计等；6、仿真模型的搭建，给出不同条件下的结果并进行分析；7、设计说明书10~15页，要求手写，仿真或实验结果图可打印然后粘到说明书中；8、A3图纸一张（硬件电路图，Protel、CAD等软件）。
9、仿真软件为Matlab/Simulink；10、做仿真的要给出所有仿真模型，并说明搭建过程及原理，给出仿真结果，进行分析并得出结论。
二、上交材料1、设计说明书，1张A3图纸；2、截止日期：2017-07-14（周五），具体时间与相应老师联系；3、负责老师：电气14-3，李一丹老师，153********电气14-4，王玉萍老师，136********电气14-10，郑爽老师，188********电气14-11，李雯老师，159********电气14-12，吕雄飞老师，139********注意：3~4人一组，每组不得超过4人。
不许雷同。
1.升压斩波电路的设计（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：直流输入电压24V；输出电压54V；输出电流5A；工作频率100KHz；最大输出纹波电压0.2V。
2.降压斩波电路的设计（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：直流输入电压36V；输出电压12V；输出电流3A；工作频率100KHz；最大输出纹波电压0.05V。
3.DC/AC变换器的设计（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：输入电压：12V直流电压；输出交流220V；单相；功率：500W；SPWM控制；说明：输入电压直流12V采用DC/DC变换器或现成的开关电源；正弦波发生器可以采用专用的集成电路或用单片机等CPU自制。
4.三相桥式全控整流电路（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：（1）将三相380V交流电源通过三相桥式整流电路变成可调的直流电源；（2）进行方案比较，并选定设计方案；（3）完成主电路设计，各主要元器件的选择；（4）驱动电路和保护电路的设计，各主要器件的选择；（5）绘制控制角为300、600度时电路主要节点的电压及电流波形。
电力电子技术基础课程设计
电力电子技术基础课程设计一、设计背景电力电子技术是现代电力系统运行、传输、转换、控制等方面的重要技术，是推进电力系统安全、稳定、节能、环保等方面的关键技术之一。
本课程设计旨在通过基础电力电子器件的设计和仿真，使学生深入了解电子元器件特性与运行原理，提高学生的电力电子技术理论和实践能力，为其今后进一步从事该领域的研究和应用提供必要的基础。
二、课程设计内容1. 设计任务设计一个电源电路，要求输入交流电压230V，输出稳定的直流电压5V、1A。
设计过程中需要包括选型、分析、仿真等环节，最终完成基于电阻、电容等电力电子器件的电源电路。
2. 设计流程2.1 电路选型通过分析电源电路需要的功能和特性，确定需要使用的元器件类型。
根据输入输出电压、电流等参数，选择合适的器件型号。
2.2 电路原理图设计根据电路选型，使用电路设计软件（如Multisim等）进行原理图设计，将所需元器件拖入工作区域并进行连线、参数设置等操作。
2.3 电路仿真在Multisim等软件上进行电路仿真，并通过仿真结果调整电路中各元器件的参数。
2.4 PCB版图设计在电路仿真和参数调整完毕后，根据电路原理图进行PCB版图设计，并导入PCB设计软件进行布局和布线等操作。
2.5 PCB板上电路的组装与测试完成PCB版图设计后，将电路中的器件安装到PCB板上，进行电路测试并调查是否达到预期目标。
3. 作品展示最终成品应能够将输入的交流电压转换成稳定的5V直流电压，并能够提供至少1A的电流输出。
学生可在作品展示环节进行电路说明和参数分析，以展现其深入学习电力电子技术的优秀成果。
三、思考题1.在设计电源电路时，需要考虑哪些因素？2.在Multisim软件进行仿真电路时，应该如何对仿真结果进行分析和评估？3.在硬件实际搭建电路时，应注意哪些事项？如何快速排错？四、总结本课程设计要求学生深入学习电力电子技术的理论与实践，并且应用软件进行电路仿真与测试。
其设计思路清晰，流程简洁清晰，体现出了电子电路设计的全流程与实践过程，为学生今后进一步从事该领域的研究和应用提供必要的基础。
《电力电子技术》课程设计
电力电子技术课程设计一、课程设计的目的1. 掌握电力电子电路的设计方法，具体包含功率器件、电感、电容等选取原则和设计依据。
2. 掌握控制器的设计方法，尤其针对不同对象和采样时间PID控制参数的选用。
3. 掌握现代仿真工具的使用，针对仿真过程中出现的问题，能够独立或通过查找文献、小组讨论等方式分析问题产生的原因，寻找解决方案。
4. 撰写符合规范的课程设计报告。
二、基于Boost电路APFC原理及设计2.1题目要求设计基于Boost变换器的有源功率因数校正电路，额定功率为1kW，峰值功率为1.5kW，负载为电阻性负载。
其输入交流电电压范围在190-240V/50Hz，其输出电压恒定在400V，在输入电压20%波动工况下，系统动态调整时间在0.5s内。
功率器件工作频率：20kHz，输出电压波纹5%，电流波纹10%。
2.2BOOST电路及工作原理图1 BOOST 电路原理图假设其中断电感、电容的值都极大，当IGBT 导通时，电感通过电源进行充电，此时充电电流恒定，令其电流大小恒为I 1，且此时，电容两端的电压向负载供电，由于电容的阻值很大，故输出电压为恒值，记为U 0。
令IGBT 的开通的时间为t on ，在此阶段中电感上积蓄的能量为E on ；当IGBT 关断时，电源和电感共同向电容充电并向负载R 进行供电。
设IGBT 的关断时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为：E off =(U 0−E)I 1t off543QDLC ZV du ci Ci o Boost电路图i LQDLC ZV du ci Ci oi LQDLC ZV du ci C i oi LQDLC ZV du ci C i oi LbQ导通Q关断Q关断时电感电流为零adci L I Lmax I LminI i i LI LmaxI Lmin I Lmin I Lmaxi Q i D i Cu c ΔU Cttt tt ttt t tttI LmaxI LmaxI Lmaxi Cu ca 电感连流连续b 电感电流断续00000000000I it ont offTt onTt ’off-I OI max -I OV GE V GE-I OI max -I O又当其处于稳态时，在一个周期内电感L上吸收和释放的能量相等，故：(U0−E)I1t off=EI1t on由上述公式整理可得：U0=t on+t offt offE=Tt offE由于该电路的输出电压U0高于电源电压E，故又称为：升压斩波电路，也就是BOOST电路，又α=t onT，其中α为导通占空比。
电力电子技术课程设计指导书_12级新
电力电子技术课程设计指导书_12级新《电力电子技术》课程设计指导书一、课程设计的教学目的及要求本课程设计是电气工程及其自动化专业重要的实践教学环节之一。
本课程设计的任务是利用所学《电力电子技术》专业知识，以MATLAB/SIMULINK仿真软件为基础，完成对所学电力电子器件、整流电路、斩波电路、交流调压电路以及逆变电路的建模与仿真。
其目的是培养学生综合运用所学知识，分析、解决工程实际问题的能力；巩固学生所学知识的同时，提高学生的专业素质，这对于工科学生贯彻工程思想起到十分重要的作用。
二、课程设计题目1、整流电路的仿真研究2、斩波电路的仿真研究3、交流调压电路的仿真研究4、逆变电路的仿真研究三、设计的任务及主要步骤1、整流电路的仿真研究（三选二）1）单相桥式整流电路的仿真研究（不同负载类型、不同控制角度下的输出对比分析）2）三相半波整流电路的仿真研究（不同负载类型、不同控制角度下的输出对比分析）3）三相全控桥式整流电路的仿真研究（不同负载类型、不同控制角度下的输出对比分析）2、斩波电路的仿真研究1）降压斩波电路的仿真研究2）升压斩波电路的仿真研究3）升降压斩波电路的仿真研究3、交流调压电路的仿真研究1）单相交流调压电路的仿真研究（不同负载类型）2）三相交流调压电路的仿真研究4、逆变电路的仿真研究1）单相逆变电路的仿真研究（不同控制方式）2）三相逆变电路的仿真研究（不同控制方式）5、设计成果1）设计说明书一份（约3000字）2）仿真模型四、课程设计说明书书写要求1、目录2、设计的目的3、设计的任务4、仿真研究的内容及步骤5、总结6、参考文献五、设计时间安排六、课程设计考核方法及成绩评定1、工作态度：30%2、仿真调试：40%3、设计内容及说明书撰写规范性：30%不少于5个,且按“河北科技大学毕业设计（论文）”文本格式要求书写。
参考书目：[1]王兆安，黄俊主编．电力电子技术（第4版）.北京:机械工业出版社，2004[2]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.北京：机械工业出版社，2007.[3]林飞，杜欣编著．电力电子应用技术的MATLAB仿真．北京：中国电力出版社[4]李维波.MATLAB在电气工程中的应用.北京：中国电力出版社，2007.[5]张化光，刘鑫蕊编著.MATLAB/Simulink实用教程．北京：人民邮电出版社注意事项：1.说明书纸张格式大小要求统一；2.说明书字迹要清楚，版面整洁；3.禁止抄袭，出现设计雷同。
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一、课程设计说明书应包括以下内容:
1、中文摘要;
2、绪论(内容介绍;
3、工作原理(理论分析;
4、整体方案设计,画出系统结构图(系统框图;
5、具体实施,包括:主电路的设计、参数计算、元器件选择、控制电路设计、
驱动电路设计等;
6、仿真模型的搭建,给出不同条件下的结果并进行分析;
7、设计说明书10~15页,要求手写,仿真或实验结果图可打印然后粘到说明书中;
8、A3图纸一张(硬件电路图,Protel、CAD等软件。
9、仿真软件为Matlab/Simulink;
10、做仿真的要给出所有仿真模型,并说明搭建过程及原理,给出仿真结果,进行分析并得出结论。
二、上交材料
1、设计说明书,1张A3图纸;
2、截止日期:2017-07-14(周五,具体时间与相应老师联系;
3、负责老师:电气14-3,李一丹老师,153********
电气14-4,王玉萍老师,136********
电气14-10,郑爽老师,188********
电气14-11,李雯老师,159********
电气14-12,吕雄飞老师,139********
注意:3~4人一组,每组不得超过4人。
不许雷同。
1.升压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压24V;
输出电压54V;
输出电流5A;
工作频率100KHz;
最大输出纹波电压0.2V。
2.降压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压36V;
输出电压12V;
输出电流3A;
工作频率100KHz;
最大输出纹波电压0.05V。
3.DC/AC变换器的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:输入电压:12V直流电压;
输出交流220V;
单相;
功率:500W;
SPWM控制;
说明:输入电压直流12V采用DC/DC变换器或现成的开关电源;
正弦波发生器可以采用专用的集成电路或用单片机等CPU自制。
4.三相桥式全控整流电路(除常规要求外,应实现仿真
设计指标:
(1将三相380V交流电源通过三相桥式整流电路变成可调的直流电源; (2进行方案比较,并选定设计方案;
(3完成主电路设计,各主要元器件的选择;
(4驱动电路和保护电路的设计,各主要器件的选择;
(5绘制控制角为300、600度时电路主要节点的电压及电流波形。
以下几题不需做仿真。
1.正弦逆变电源的设计
设计目标:输入电压范围:DC20~28V
输出电压:AC36V
输出额定功率:72W
电源的效率:η≥80%
THD:≤5%
2.DC/DC变换器的设计
设计目标:输入电压范围:DC20V~28V
输出:输出6V,3A
满载效率:η≥80%
输出纹波电压不大于60mV
电压调整率:S U≤5%
电流调整率:S I≤5%
3.小功率仪用开关电源的设计
设计目标:输入电压范围:AC175~AC265V 输出:DC5V,2A
DC±12V,0.3A
电源的效率:η≥75%
DC5V输出:纹波噪声不大于50mV
电压调整率:SU≤5%
电流调整率:SI≤5%
输出具有短路保护功能。