电力电子技术教学大纲

《电力电子技术》课程教学大纲

Technology of Power Electronic

课程负责人：高艳玲执笔人: 高艳玲编写日期：2012年2月

一、课程基本信息

1．课程编号：L08111

2．学分：3.5学分

3．学时：56（理论44，实验12）

4．适用专业：电气工程及其自动化专业、自动化专业

二、课程教学目标及学生应达到的能力

本课程属电气工程及其自动化、自动化等相关专业必修的专业基础课程，是一门理论分析与实践性很强的课程。在培养计划中列为必修课程。

本课程的教学任务是使学生掌握电力电子器件结构、原理及其特性，掌握典型线路的工作原理分析和波形分析的方法，掌握基本实验的调试方法等内容。

本课程的教学目标是使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本概念、基本实验技能，了解该领域出现的新理论、新技术、新方法、新设备，毕业后为从事本专业范围内的科研和电力相关工作奠定基础。

三、课程教学内容与基本要求

（一）绪论（2课时）

主要内容：电力电子技术的发展史、电力电子技术的分类；本课程的教与学的方法，即学习本课程的方法与技巧。

1. 基本要求

（1）掌握电力电子技术的概念，电力电子技术在电力领域的作用。

（2）理解电力电子器件、电力电子电路、控制技术之间的关系。

（3）理解电力电子技术的发展史及发展趋势。

（4）了解本课程的教学方法，掌握学习本课程的方法。

2. 学时分配

课堂教学2学时，其中，电力电子技术的基本概念、电力变换电路的种类、电力电子技术的发展史、电力电子技术的应用（100分钟）；对电力电子技术的基本要求（10分钟）；电力电子技术的教学方法（10分钟）。

（二）电力电子器件（6课时）

主要内容：电力电子器件概述；不可控器件、半控器件、典型全控器件的构造与原理、特性、主要参数；

1. 基本要求

（1）掌握晶闸管的构造、开通关断的原理、参数的定义方法及计算方法。

（2）掌握三GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT、及其它新型电力电子器件的多元集成结构、符号、特性。

2. 学时分配

课堂教学6学时，其中，电力电子器件概述、不可控器件—电力二极管（2学时）；半

控型器件—晶闸管（2学时）；典型全控型器件（2学时）。

（三）整流电路（14课时）

主要内容：单相可控整流电路；三相可控整流电路；变压器漏感对整流电路的影响；电容滤波的不可控整流电路；整流电路的谐波和功率因数；整流电路的有源逆变工作状态；整流电路相位控制的实现。

1. 基本要求

（1）掌握各种整流电路带不同负载时的基本原理、波形分析方法、公式推导计算方法。

（2）掌握变压器漏感对整流电路的影响、波形分析方法、公式推导计算方法。

（3）掌握电容滤波的不可控整流电路的基本原理、波形分析方法。

（4）掌握整流电路的谐波和功率因数的基本概念、各种整流电路的谐波和功率因数的分析方法。

（5）掌握有源逆变电路基本原理、波形分析方法、逆变失败的原因与最小逆变角的限制方法。

（6）掌握整流电路相位控制的实现方法。

2. 学时分配

课堂教学14学时，其中，各种整流电路基本原理、波形分析方法、公式推导计算（6学时）变压器漏感对整流电路的影响（2学时）；电容滤波的不可控整流电路、整流电路的谐波和功率因数（2学时）；整流电路的有源逆变工作状态（2学时）；相控电路的驱动控制（2学时）。

（四）逆变电路（4课时）

主要内容：换流方式；电压型逆变电路；电流型逆变电路；多重逆变电路和多电平逆变电路。

1. 基本要求

（1）掌握各种换流方式的原理和作用。

（2）掌握电压型逆变电路的特点、工作原理、波形分析方法。

（3）理解电流型逆变电路、多重逆变电路和多电平逆变电路的基本原理。

2. 学时分配

课堂教学4学时，其中，各种换流方式、电压型逆变电路（3学时）；电流型逆变电路、多重逆变电路和多电平逆变电路（1学时）。

（五）直流斩波电路（4课时）

主要内容：基本斩波电路、复合斩波电路的工作原理、波形分析。

1. 基本要求

（1）掌握基本斩波电路的工作原理、波形分析。

（2）掌握复合斩波电路的工作原理、波形分析。

2. 学时分配

课堂教学4学时，其中，降压斩波（2学时）；升压斩波、复合斩波电路（2学时）。

（六）交流-交流变流电路（4课时）

主要内容：交流调压电路；其他交流电力控制电路；交-交变频电路。

1. 基本要求

（1）掌握单相和三相交流调压电路工作原理、波形分析方法。

（2）掌握其他交流电力控制电路工作原理。

（2）掌握单相和三相交交变频电路工作原理、波形分析方法、接线方式、优缺点。

2. 学时分配

课堂教学4学时，其中，单相和三相交流调压电路（2学时）；其他交流电力控制电路；交-交变频电路（2学时）。

（七）PWM控制技术（4课时）

主要内容：PWM控制的基本原理；PWM逆变电路及控制方法；PWM跟踪控制技术。

1. 基本要求

（1）掌握PWM控制的基本原理。

（2）掌握PWM逆变电路及其控制方法。

（3）了解PWM跟踪控制技术。

2. 学时分配

课堂教学4学时，其中，PWM控制的基本原理（2学时）；PWM逆变电路及其控制方法、PWM跟踪控制技术（2学时）。

（八）软开关技术（2课时）

主要内容：软开关的基本概念；软开关电路分类；典型软开关电路。

1. 基本要求

（1）掌握软开关的基本概念。

（2）掌握典型的软开关电路的基本原理。

2. 学时分配

课堂教学2学时，其中，掌握软开关的基本概念、软开关电路分类（1学时）；典型软开关电路（1学时）。

（九）电力电子器件应用的共性问题（2课时）

主要内容：电力电子器件的驱动、电力电子器件的保护。

1. 基本要求

（3）掌握电力电子器件的驱动电路工作原理。

（4）掌握电力电子器件的保护电路工作原理。

2. 学时分配

课堂教学2学时，其中，电力电子器件驱动电路概述（1学时）；电力电子器件的保护（1学时）。

四、实验内容和要求