《电力电子技术A》课程教学大纲.doc

《》课程教学大纲 课程编号程名称： 英文名称：Power Electronic Technology A 课程类型：必修专业基础课 总 学 时：64 讲课学时：5 实验学时：学　　分：4 适用对象：电气工程及其自动化专业电气工程自动化方向 先修课程：《高等数学》、《电路》、《模拟技术基础》等 一、课程性质、目的和任务 1．本课程是电气工程与自动化专业必修的专业基础课，是一门横跨电力、电子和控制的一门新兴学科。 2．本课程的目的和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标。同时，为《运动控制系统》等后续课程打好基础。 二、教学基本要求 1．熟悉和掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT和IGCT等电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法； 2．熟悉和掌握各种基本的整流电路、DC-DC变换电路、DC-AC变换电路和AC-DC变换电路的结构、工作原理、波形分析和控制方法。 3．掌握PWM技术的工作原理和控制特性，了解软开关技术的基本原理。 4．了解电力电子技术的应用范围和发展动向。 5．掌握基本电力电子装置的实验和调试方法。 三、教学内容及要求 第一章 绪论 了解电力电子技术的由来和发展，及其应用的领域，明确本课程的内容、性质和基本要求。 第二章 电力电子器件 2.1 教学内容 了解电力电子器件的发展、分类与应用，理解和掌握晶闸管（SCR）、可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管（GTR或BJT）、电力场效应晶体管（电力MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）和集成门极换流晶闸管（IGCT）等常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数。 2.2 教学重点 各种电力电子器件原理、性能上的不同点，各自应用的场合。 2.3 教学难点 电力电子器件的驱动和保护。 第三章 整流电路 3.1 教学内容 理解和掌握单相桥式、三相半波、三相桥式等整流电路的电路结构、工作原理、波形、电气性能、分析方法和参数计算、相控电路的驱动控制。 3.2 教学重点 波形分析和基本电量计算的方法。 3.3 教学难点 不同负载对工况的影响和整流器交流侧电抗对整流电路的影响 第四章 DC－DC变换电路 4.1 教学内容 掌握各种直流变换电路的工作原理及控制方式、基本电路、波形分析及电路参数计算。 4.2 教学重点 理解Buck和Boost变换器的工作原理，掌握这两种电路的输入输出关系、电路解析方法和工作特点。 4.3 教学难点 Buck和Boost变换器的电路解析方法。 第五章 DC－AC变换电路 5.1 教学内容 理解和掌握单相、三相有源逆变电路的工作原理，有源逆变的应用和整流电路的功率因数及其改善的方法。掌握无源逆变电路的概念、原理及分类，重点掌握三相桥式逆变电路的原理与参数，了解新器件（IGBT）构成的三相逆变电路及三点式逆变电路及器件容量的选择方法、原则，一般了解SCR及IGBT谐振式逆变电路，掌握电流型逆变电路，掌握逆变电路的调压、脉宽调制和谐波消除方法，掌握电力电子器件的缓冲电路。 5.2 教学重点 波形分析法，有源逆变的条件和有源逆变失败的原因，三相桥式逆变电路的原理与参数、脉宽调制和谐波消除方法。 5.3 教学难点 PWM控制技术。 第六章 AC－AC变换电路 6.1 教学内容 掌握交流调压器的基本类型、用途和电路，简要分析单、三相交流调压电路，理解和掌握交流斩波调压的原理与基本性能。了解这些变流器的工作应用。掌握交－交变频电路的原理及电路，分析其优缺点。掌握电流型单相、三相交－交变频电路。了解矩阵变换器。 6.2 教学重点 交－交变频电路的原理及电路。 6.3 教学难点 基本能量关系。 第七章 谐振开关技术 7.1 教学内容 了解软开关的基本概念的工作原理，掌握软开关的分类，掌握各种软开关电路的原理及应用。重点掌握零电流、零电压及谐振变换器的工作原理、输出特性及控制方法。了解软开关PWM技术。 7.2 教学重点 掌握零电流、零电压及谐振变换器的工作原理 7.3 教学难点 时序分析 四、实践环节 1．相控整流电路实验 2学时 2．直流斩波电路实验 2学时 3．交流电力控制电路实验 2学时 五、课外习题及课程讨论 参见《电力电子技术习题集》，李先允、陈刚编，中国电力出版社，2006年。 六、教学方法与手段 本课程的教学环节主要包括：课堂讲授、课外作业和实验。通过本课程的各教学环节，培养学生的分析问题解决问题的能力。 1．课堂讲授 着重讲授基本原理和分析方法，采用多媒体教学，加大信息量，培养学生的创新意识