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电力电子技术课程教学大纲

（PowerElectronicTechnology）

一、课程概况

课程代码：0201804学 分：3

学 时：48（其中：讲授学时40，实验学时8）先修课程：高等数学、电路分析、模拟电子技术适用专业：电气工程及其自动化

教材：《电力电子技术（第5版）》，王兆安，刘进军主编，机械工业出版社，2009.5

课程性质与任务：本课程是电气工程及自动化类专业的专业必修课。通过本课程的学习，掌握电力电子器件的基本特性、参数意义，四类基本变换电路的概念、工作原理，了解实现具体应用电路的方法，并能应用所学知识分析和设计工程实际问题，为后续的课程及从事本专业工作，奠定良好的基础。

二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑

序

号

课程目标

支撑毕业要求观测点

毕业要求

1

目标1：熟悉各种电力电子器件原理、性能上的不同点，各自应用的场合。掌握四类电力变换电路（整流、逆变、斩波、

交流变交流）的结构、工作原

观测点1.3：运用相关知识和数学模型方法推演、分析电气工程问题。

毕业要求1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决微特电机与电力装备相关领域的复杂工程问题。

理、控制方法。

目标2：运用电路、电子技术

及控制理论等基础理论，分析

观测点3.1：应用电气工

程的相关知识，掌握电机

毕业要求3.设计/开发解决方案：

能够设计针对微特电机与电力装

2

典型变流装置装置中各电压

电流间的数量关系、控制方

控制系统及电力装备系

统的基本设计方法和技

备相关领域的复杂工程问题的解

决方案，设计满足特定需求的系

法、应用范围，并掌握典型变

术，了解设计方案中相关

统、单元（部件）或工艺流程，并

流装置在应用实例中的设计

技术的约束条件。

能够在设计环节中体现创新意识，

计算方法及技术经济指标。

考虑社会、健康、安全、法律、文

化以及环境等因素。

目标3：通过课内实验教学等

环节，学生能够掌握电力电子

毕业要求4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对微特电机与电力装备相关领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

技术的基本理论、基本方法以

及实验测试方法，能够采用科

观测点4.2：能够根据研

究方案，运用专业知识构

3

学方法电气工程及其自动化

建实验系统，安全的开展

技术领域的复杂工程问题进

实验，提取有效实验数

行研究，包括设计实验、分析

据。

与解释数据、并通过信息综合

得到合理有效的结论。

三、课程内容及要求

序号

教学内容

思政元素

预期学习成果

教学

学时

教学

方式

支撑课

程目标

1

电力电子器件：各类常用电力电子器件的基本结构、特性、工作原理及应用参数。

重点难点：动静态特性、

额定参数选择

千里之行始于足下，电力电子器件是该学科的基础。

掌握采用电力电子器件的基本结构、特性、工作原理及应用参数。

6

讲授/习题/讨论

目标1

2

整流电路：单相、三相可控整流电路在阻性、感性、反电动势等负载下的工作原理。

重点难点：波形分析、参

熟知单相、三相可控整流电路的组成及工作原理，并能推广到多相；掌握各自整流电路

的波形及参数计算方

12

讲授/

实验

/习题

目标1

目标2

目标3

数计算方法

法。

3

交交变流电路：交流调压、调功，交交变频电路工作原理。

重点难点：波形分析、参

数计算方

理解交交变流电路的分类和基本概念，基本掌握其工作原理及分析方法。

4

讲授/习题/讨论

目标1

目标2

4

逆变电路：换流方式、电压型与电流型逆变电路工作原理。

重点难点：波形分析、参

数计算和谐波分析

熟知四种换流方式及负载换流的原理，掌握逆变电路工作原理及分析方法。

6

讲授/习题/讨论

目标1

目标2

5

直流斩波电路：典型

DC/DC变换器工作原理。

重点难点：波形分析、参

掌握降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、隔离DC/DC

变换器的工作原理、波

10

讲授/

实验

/习题

目标1

目标2

目标3

数计算方法

形分析和参数计算。

6

脉宽调制与软开关技

术：PWM控制的基本原

了解PWM脉宽调制

基本电路的种类与组

6

讲授/

习题/

目标1

目标2

理、SPWM整流与逆变

工作原理、软开关的基本

成，掌握PWM逆变

与整流电路的工作原

讨论

概念及分类。

理和谐波分析，熟悉基

重点难点：各种方法的优缺点，SPWM逆变的分

析与计算

本软开关电路工作原理。

器件共性问题与典型实

际应用：器件的驱动、保

电力电子装

理解相关电力电子器

7

护、串联和并联扩展使用方法；CCCF、VVVF、

PFC的工作原理。

重点难点：电力电子装置

置