电力电子技术课程设计,课程设计必备
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。
电子行业电力电子技术课程设计
电子行业电力电子技术课程设计引言背景随着电子行业的蓬勃发展，电力电子技术在各个领域中扮演着重要的角色。
电力电子技术涉及到将电能进行转换、传递和控制，以满足各种应用的需求。
因此，对于从事电子行业的从业者来说，掌握电力电子技术是必不可少的。
目的本课程设计旨在帮助学生深入了解电力电子技术的基本原理和应用，并通过实际案例的设计和实施来提升学生的实践能力。
通过该课程，学生将能够独立设计和实现电力电子系统，提高其在电子行业就业的竞争力。
课程设计内容第一周：电力电子技术概述在第一周的课程中，学生将会对电力电子技术的基本概念和原理进行学习。
包括电力电子的发展历程、基本电力电子器件的特性和使用、常见的电力电子系统等内容。
此外，还将介绍电力电子技术在各个领域中的应用案例。
第二周：电力电子器件的特性和使用在第二周的课程中，学生将深入学习常见的电力电子器件的特性和使用。
包括二极管、晶闸管、场效应管等。
通过理论讲解和实验实践，学生将了解到这些器件在电力电子系统中的作用以及如何正确选择和使用它们。
第三周：电力电子系统设计基础在第三周的课程中，学生将学习电力电子系统的基本设计原则和方法。
包括电力电子系统的开关技术、控制电路设计、功率传递和转换等。
通过案例分析和实验演练，学生将能够独立设计和实现简单的电力电子系统。
第四周：电力电子系统可靠性和保护在第四周的课程中，学生将学习电力电子系统的可靠性和保护技术。
包括防雷保护、过流、过压和过温保护等。
通过理论学习和实践操作，学生将掌握电力电子系统故障排除和维修的基本方法。
第五周：电力电子系统的应用案例研究在第五周的课程中，学生将分组进行电力电子系统的应用案例研究。
每个小组将选择一个具体的应用场景，并进行系统设计和实施。
通过实践操作，学生将加深对电力电子技术的理解和掌握。
第六周：项目展示与总结在第六周的课程中，每个小组将展示他们的项目成果，并进行总结和讨论。
学生将有机会分享彼此的设计思路和经验，并从中获取更多的学习收获。
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。
电力电子课程设计课本
电力电子课程设计课本一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握电力电子学的基本概念、原理和应用，培养学生对电力电子技术的兴趣和热情，提高学生的科学素养和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够了解电力电子学的基本概念、原理和主要器件，理解电力电子电路的工作原理和性能，掌握电力电子技术的应用领域。
2.技能目标：学生能够分析简单的电力电子电路，进行电力电子器件的选择和应用，具备设计简单的电力电子电路的能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识电力电子技术在现代社会中的重要性和地位，培养对电力电子技术的兴趣和热情，提高科学素养和创新能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括电力电子学的基本概念、原理和应用。
具体安排如下：1.电力电子学的基本概念和原理：介绍电力电子学的定义、特点和基本原理，讲解电力电子器件的分类、特性和应用。
2.电力电子电路：分析电力电子电路的工作原理和性能，介绍电力电子电路的常见应用领域，如电力变换、电力控制等。
3.电力电子技术的应用：介绍电力电子技术在现代社会中的应用案例，如变频调速、电动汽车、智能电网等，强调电力电子技术对现代社会的重要性和影响。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解电力电子学的基本概念、原理和应用，使学生掌握电力电子技术的基本知识。
2.案例分析法：通过分析具体的电力电子应用案例，使学生了解电力电子技术在实际工程中的应用和价值。
3.实验法：学生进行电力电子实验，使学生亲自操作和观察电力电子电路的工作原理和性能，提高学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本节课将采用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电力电子学教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：推荐学生阅读电力电子学相关的参考书籍，拓展学生的知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，为学生提供直观、生动的学习资源。
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
电力电子技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力电子技术的基本概念、原理和应用，培养学生分析和解决电力电子技术问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解电力电子技术的基本原理和特性；–掌握电力电子器件的工作原理和选用方法；–熟悉电力电子电路的分析和设计方法。
2.技能目标：–能够分析简单的电力电子电路；–能够选用合适的电力电子器件进行电路设计；–能够进行电力电子设备的安装、调试和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神；–增强学生对电力电子技术领域的兴趣和自信心；–培养学生对电力电子技术应用的的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力电子技术的基本原理、电力电子器件、电力电子电路的分析与设计以及电力电子技术的应用。
具体安排如下：1.电力电子技术的基本原理：–电力电子器件的工作原理；–电力电子电路的特性与分类。
2.电力电子器件：–晶闸管及其驱动电路；–整流器、逆变器及其控制电路。
3.电力电子电路的分析与设计：–电力电子电路的基本分析方法；–电力电子电路的设计原则与步骤。
4.电力电子技术的应用：–电力电子设备的功能与结构；–电力电子技术的应用领域。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
主要包括：1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握电力电子技术的基本概念和原理；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解电力电子技术的应用；4.实验法：通过实验操作，让学生熟悉电力电子器件和电路的工作原理。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材选用《电力电子技术》一书，参考书包括《电力电子器件》和《电力电子电路设计》。
多媒体资料包括教学PPT、视频动画等。
实验设备包括晶闸管、整流器、逆变器等实验装置。
这些资源能够支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
《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。
电力电子毕业课程设计
电力电子毕业课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电力电子技术的基本原理，掌握常见电力电子器件的工作原理及应用。
2. 学生能掌握电力电子装置的设计方法，包括器件选型、参数计算和电路搭建。
3. 学生了解电力电子技术在新能源、电力系统和工业控制中的应用。
技能目标：1. 学生具备分析和解决实际电力电子工程问题的能力，能运用所学知识进行电路设计与调试。
2. 学生能运用相关软件（如PSPICE、MATLAB等）进行电力电子电路的仿真分析，提高实际操作能力。
3. 学生具备查阅相关技术文献、资料的能力，提高自学能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电力电子技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生能够关注电力电子技术的发展趋势，认识到其在国家能源战略和节能减排中的重要性。
3. 学生在课程实践中，培养严谨、负责的工作态度，提高沟通与协作能力。
本课程针对电力电子专业毕业生，结合学生特点和教学要求，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程素养。
通过课程学习，使学生具备电力电子技术的基本知识和技能，为未来的职业发展打下坚实基础。
同时，培养学生对电力电子技术的兴趣和责任感，为我国电力电子行业的发展贡献力量。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及特性：包括二极管、晶体管、晶闸管、场效应晶体管等常见器件的工作原理、特性参数和应用领域。
教材章节：第1章 电力电子器件2. 电力电子变换电路：介绍AC-DC、DC-AC、DC-DC等基本电力电子变换电路的原理、拓扑结构及其应用。
教材章节：第2章 电力电子变换电路3. 电力电子装置设计：讲解装置设计方法、步骤，包括器件选型、参数计算、电路搭建等。
教材章节：第3章 电力电子装置设计4. 电力电子电路仿真：运用PSPICE、MATLAB等软件进行电力电子电路的仿真分析，提高学生实际操作能力。
教材章节：第4章 电力电子电路仿真5. 电力电子技术在新能源、电力系统和工业控制中的应用：分析各类应用实例，让学生了解电力电子技术的实际应用。
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电力电子技术课程设计报告一种民用直升机蓄电池充电器的设计指导教师：学生：学号：专业班级：级班重庆大学自动化学院2009年12月课程设计指导教师评定成绩表指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日自动化学院2007级自动化专业电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的教学目的和任务电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，实现对电能的控制、变换和传输的科学，其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
电力电子技术不但本身是一项高新技术，而且还是其它多项高新技术发展的基础。
因此，提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。
通过电力电子技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Intel网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、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的基本要求1. 教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目注意事项：①所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在一周内完成，题目要结合工程实际。
学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计，如开关电源、调光灯、镇流器、UPS电源等，但不允许选择其他班题目方向的内容设计（复合变换除外）。
②通过图书馆和Intel网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题目。
自立题目后，首先要明确自己课程设计的设计内容。
要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入要求，输出要达到的目标，装置容量的大小以及装置要具有哪些功能）。
如：直流电动机调压调速可控整流电源设计主要技术数据输入交流电源：三相380V 10% f=50Hz直流输出电压：0~220V50~220V范围内，直流输出电流额定值100A直流输出电流连续的最小值为10A设计内容：整流电路的选择整流变压器额定参数的计算晶闸管电流、电压额定的选择平波电抗器电感值的计算保护电路的设计触发电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图列出主电路和控制电路所用元器件的明细表2. 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力。
要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。
具体电路元器件的选择应有计算和说明。
课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过刨析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。
课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。
（注意：所确定的主电路方案如果没有论证说明，成绩不能得优；设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引注，否则也不能得优）。
3. 在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力。
要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路和控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型），严禁抄袭。
4. 课题设计的主要内容是主电路的设计，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。
5. 课题设计报告要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。
三、课程设计的工作计划课程设计时间6天。
第1天上午，指导教师向学生讲授课程设计的目的、任务、设计方法和注意事项。
第1天下午和第2天学生到图书馆和Intel网上按照指导教师的要求查找所需要的文献，并在阅读分析中确定自己的研究题目、技术数据和设计内容，交指导教师审阅。
第3天学生的主要任务是确定方案。
第4天和第5天上午，学生的任务是综合所学知识，进行主电路和控制电路的设计。
第5天下午和第6天学生的主要任务是撰写课程设计报告。
四、各班的题目方向1班题目方向：相控整流技术的工程应用2班题目方向：斩波技术的工程应用3班题目方向：交流调压或交流调功技术的工程应用目录1 引言 (1)2 电源设计的基本要求 (1)2.1 主要技术数据 (1)2.2 其他设计要求 (1)3 充电器电路方案和设计 (2)3.1 充电器电路选择 (2)3.2 充电工作原理 (3)3.3 放电工作原理 (3)3.4 单相桥式整流（不可控）工作原理 (4)4 充电器的参数计算 (4)4.1 电流可逆双象限变换器参数设计 (4)4.2 电源变换电路参数设计 (5)5 控制电路设计 (6)5.1 充电工作方式 (6)5.2 放电工作方式 (6)6 课程设计总结 (7)6.1 课程设计小结 (7)6.1 课程设计体会 (7)参考文献 (7)附录 (8)一种民用直升机蓄电池充电器的设计1 引言世界平均每百万人拥有民用直升机4.64驾，我国每百万人拥有的民用直升机为0.09，仅为世界平均水平的五十二分之一。
我国如果要达到世界水平的话需要6000多驾民用直升机。
可见民用直升机发展前景广阔，预计我国未来10年民用直升机需求1万驾。
随着直升机的增多，相关的配套仪器也应发展改进，如直升机蓄电池充电器。
目前直升机装备的蓄电池主要有铅酸和镉镍两种类型，铅酸蓄电池一般采用恒压限流充电方式, 镉镍蓄电池由于存在记忆现象, 在充电前应充分放电[ 1 ]。
传统的蓄电池充电器采用可控硅整流器, 利用其可逆运行特性实现电池的充放电, 但其体积重量大, 动态响应特性差[ 2 ], 同时因可控硅整流电路为电压可逆, 充放电工作转换时电池要改变电极连接, 使用不方便。
现在一般采用高频开关型整流器为蓄电池充电[ 3 ] , 普通的开关型整流器不能可逆运行, 需要另外的放电器。
为满足各类型直升机的蓄电池地面维护要求,我想研制了一种通用型的直升机蓄电池充电器。
该充电器将充电和放电结合由一套功率和控制电路实现, 简化了系统结构, 使用方便，该充电器还具有输出与电网高频电气隔离。
2电源设计的基本要求2.1主要技术数据输入：单相交流电电压220V（ 10%），三相交流电电压380V（±10 %），频率f=50Hz输出：输出电流 2～50A ,最大输出电压 40V。
2.2 其他设计要求系统参数设计时, 最重要的问题是注意两个变换器的参数匹配, 应先根据充放电要求设计电流可逆变换器, 再设计电源变换器。
3充电器电路方案和设计3.1充电器电路选择为满足蓄电池的使用维护要求, 该充电器应具备充电和放电两种功能, 兼顾传统使用惯例, 为铅酸蓄电池充电时采用恒压限流方式，为碱性电池充电时先自动恒流放电, 然后恒流定时充电，结合直升机蓄电池的状态，该充电器的输出电流最大为50A，充电器的输入既可为单相交流电，也可为三相交流电。
传统的开关型高频可逆整流电路有两种方案：(1) 由二个全桥变换器构成，可实现高频隔离，但电路结构复杂； (2) 采用三相或单相SPWM整流器，电路较简单，但不能实现高频隔离，不能单相输入、三相输入通用。
如图 1 所示为本文提出的通用型充电器的功率电路结构图。
由电源变换器和电流可逆双象限变换器两部分组成。
根据不同的要求, 控制3个开关管Q1 , Q2 , Q3 的开通和关断, 可使变换器工作于充电和放电两种工作方式。
本设计选用电路用最省的器件完成了设计要求，有良好的经济可行性电源变换器如图1 中虚线框所示, 采用半桥电路, 结构简单, 功率管为场效应管, 在充电时输入接触器Ki 闭合, 交流电整流后再经半桥逆变、高频隔离和整流, 转换为直流电供给后级电路。
放电时Ki断开, 电源变换器不工作。
图1 中实线框内为电流可逆双象限变换器。
图1 充电器电路3.2 充电工作原理充电时,Q1断开, 电源变换器输出的直流电由降压斩波器调整为恒定电流给电池充电(见图2)。
图2 充电工作示意图3.3 放电工作原理放电时,Q1闭合, 升压变换器将电池能量以恒流放电方式消耗在放电电阻上(见图3)。
图3 放电工作示意图另外设一个输出开关Ko 用于输出控制, 可以起到以下作用: ①只有C o 上电压高于一定值时Ko才导通, 当电池接入时, 经Ro给C o 充电, 可防止电池的瞬时短路和接线时的拉弧现象; ②起电池保护作用；③充/放电器故障时，Ko 断开。
功率电路上设两个电流检测点和3 个电压检测点, CT1用于输入过流保护, CT2 用于电流控制和充放电过流保护, V1用于输入过欠压保护, V2 用于输出过欠压保护,V3 用于电池短路、开路和反接保护。
3.4 单相桥式整流（不可控）工作原理在此电路中，D1和D4组成一队桥臂，D2和D3组成一队桥臂。
（1）当u2大于零时（u2正半周）D1和D4导通，电流由a端流出，经D1、R、D4流回电源 b 端，当u2过零时D1、D4两端电压为零，这时D1、D4没有电流通过；（2）当u2小于零时（u2负半周）D2和D3导通，电流有b端流出，经D3、R、D2流回电源a端，当u2过零时D3、D2两端电压为零，这时D3、D2没有电流流过。
电路随着u2的变化实现整流图4 单相桥式整流电路4充电器的参数设计4.1 电流可逆双象限变换器参数设计电流可逆双象限变换器参数从充电和放电两种工况设计。
放电时主要考虑放电电阻、功率管及输入电感的参数设计。
放电电阻R 由放电最小输入功率、升压变换器最低输出电压计算放电电阻得R值，本设计为R取6只100Ω /200W 电阻并联。
功率管由放电最大输入功率、放电时最高输出电压为确立这时Q2 取为100A/250V MOSFET。
按最小放电电流 3A 时电感电流连续计算确立这时L取为23μH充电工作时变换器的输入电压按接近放电最高输出电压选取, 这样可以充分利用各元器件, 使系统参数最优。
主要考虑滤波电容、滤波电感及功率管的参数设计。
由最低充电电压计算出最小占空比, 按最小充电电流时电感电流连续计算这时L取60μH；根据最大电流Q 3 选取100A/250V MOSFET。
输出电容取为1000μF/50 V电解电容。
综合充放电工况, 电路中L0按60μH/50A 设计, 采用C2N284超微晶铁芯,N = 30 匝, 用60mm×013mm 紫铜皮绕制。
4.2 电源变换电路参数设计电源变换电路主要考虑变压器、功率管、输入电容、整流二极管、滤波电感及输出电容的设计。
电源变换器的输出电压即为电流可逆变换器的输入电压, 为减小损耗, 变换器开关频率取20 kHz。
变压器: 根据输入电压、输出电压、副边电流峰值算出变压器两侧的电压、电流值, 从而确定变压器参数, 通过计算选取C2N284 超微晶铁芯, 原边绕组匝数取54 匝, 副边绕组匝数取24 匝, 原副边导线均采用1125mm ×5 mm 扁铜线。
功率管: 根据功率管峰值电流和最大反压, 选用Q1 为36A /1000V 场效应晶体管。