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五邑大学本科教学

《电力电子技术》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程名称

电力电子技术

PowerElectronicTechnology

课程代码

课程性质

必修

开课院部

智能制造学部

课程负责人

张建民

课程团队

张建民、满红、何益宏、梁淑芬、王洪涛

授课学期

5

学分/学时

2.5/40

课内学时

40

理论学时

32

实验学时

8

实训

（含上机）

0

实习

0

其他

0

适用专业

自动化专业2020级

授课语言

中文

对先修的要求

先修课程：电路分析基础、模拟电子技术基础、数字电路与逻辑设计。

先修知识点：掌握KVL、KCL，掌握叠加定理、电路分析方法；掌握小功率二极管PN结原理；掌握三极管、小功率MOS管工作特性及原理。

对后续的支撑

对后续课程支撑的知识与能力：直流调速系统的三相桥式整流电路、交流调速系统中的变频电路等。

支撑的后续课程：电机与拖动基础、运动控制系统。

课程思政设计

在第一章部分中融入思政教育元素：根据电力电子技术的发展现状和国家科技竞争力的对比方面分析本门课程在国家富强、个人爱国精神和敬业精神锻炼方面发挥的重要作用，使新时代核心价值观生动化、具体化。

创新创业教育设计

通过新时代电力电子技术的学习和实践，促使学生迸发出新的灵感和想法，激发学生的想象力和创新力。

课程简介

课程定位：本课程是是自动化专业重要的专业必修基础课程。

课程内容：晶闸管、电力MOSFET、IGBT等电力电子器件的结构原理，整流电路、直流斩波电路、交流-交流电力变换电路和逆变电路的结构、工作原理、波形分析及控制方法，PWM技术的工作原理等内容。

核心学习结果：通过本课程的学习，学生应了解各种电力电子器件的特性，掌握整流电路、逆变电路、交流-交流变流电路、直流斩波电路等四种基本变换电路的结构、工作原理、波形分析和控制方法，了解PWM技术的工作原理。通过各个教学环节，培养学生自主学习、文献检索利用、运用基本原理分析问题、解决问题的能力。为后继课程学习和进行实际交直流调速系统设计分析，奠定必要的理论基础知识、基本分析方法和能力。

主要教学方法：讲授为主，MATLAB软件辅助教学为辅。

课程目标及对毕业要求指标点的支撑

序号

课程目标

支撑毕业要求指标点

毕业要求

1

目标1：能够运用数学、物理原理对电力电子电路进行数学建模，并利用分段线性思想解决电路的模型求解。

1.2建立模型：经过合理的简化、推理与分析，综合应用自动化专业多方面的知识，针对具体的智能装置或自动控制系统，建立数学模型并求解。

1工程知识：能够应用数学、自然科学等领域的理论与方法，及工程基础和自动化专业知识、技能与工具，以设计项目为载体，解决智能装置或自动控制系统及相关领域全生命周期所面临的复杂工程问题。

2

目标2：能够利用matlab等软件对电力电子的四种变换电路进行建模、仿真，通过分析仿真结果对工程问题进行模拟，获得有效结论。

5.3运用现代工具：能够运用适当的现代工程工具进行仿真，用于复杂工程问题的模拟与预测，并能够理解其局限性。

5使用现代工具：能够针对复杂控制工程问题，在智能装置或自动控制系统的构思-设计-实现-运行全生命周期过程中，选择或设计合理的系统开发装置、模拟调试软件、仿真平台系统，在理解局限性的前提下，恰当使用实验仪器设备、现代工程工具和数字化信息资源，对复杂工程问题进行预测与模拟。

3

目标3：在电力电子实践环节中，能够熟悉电力电子器件参数、电力电子电容器、低压电器等相关技术标准。

6.1熟悉标准与知识产权：在实习、社会实践等学习中，熟悉控制工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，通晓自动化装备品质质量管理体系，规范控制系统安装、调试、运行、维护的技术标准。

6工程与社会：能够基于控制工程、人文社会科学等领域的相关背景知识，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，进行解决方案的合理分析，并理解工程师应承担的责任与义务。

三、教学内容及进度安排

序号

教学内容

学生学习

预期成果

课内

学时

教学方式

支撑

课程目标

1

电力电子技术的概念、发展史、应用

思政设计:

（1）以具体生活实例陈述电力电子技术在改善国计民生的重要作用；

（2）根据国之重器的发展分析电力电子技术在军事、航空、航天、航海等引领国家富强方面的重大影响。

（3）立足《电力电子技术》课程本身的特色，提炼蕴含的价值范式与文化基因，将其作为新时代核心价值观生动化、具体化的有效教学载体。

认知电力电子技术的概念、发展、重要性以及电路分类。介绍电力电子技术相关技术标准。

2

讲授

目标3

2

电力电子器件的分类，电力二极管、晶闸管、典型全控型器件的结构、基本特性，晶闸管的额定电流求解（重点）

理解