计算机仿真技术在“电力电子技术”课程教学中的应用.pdf

专业教学课题

计算机仿真技术在“电力电子技术’’课程教学中的应用①

肖雯娟，吕慧

(西北民族大学电气工程学院，甘肃兰州730030)

[摘要]电力电子技术是电力学、电子学和控制理论的交叉学科，具有非常强的理论性、实践性和应用性。对比分析了

几种常用计算机仿真软件的适用范围，同时以课程难点和实际中最常用的应用电路为例，分别采用Simulink、

Psim软件对电路进行了建模与仿真，仿真结果验~_-j-理论分析的准确性。教学实践结果表明，将计算机仿真

引入电力电子技术课程的课堂教学中，可调动学生学习的积极性，增强学生对变流技术的直观认识，培养学

生应用软件的能力，有效提高课堂教学质量。

[关键词]电力电子技术；计算机仿真；建模与仿真

[中图分类号]G642[文献标志码]A[文章编号]2096—0603(2018)07—0050—02

电力电子技术是高等院校电气工程及其自动化专业、自动(二)PSPICE仿真软件

化专业的必修课程，本课程的教学是在学生学习了电路分析、模PSPICE软件是公认的电路模拟软件中最有应用前景的软

拟电子技术、数字电子技术等课程的基础上完成的_ll，因此在授件[41。因为它不仅可以绘制电路图、对电路进行模拟仿真，还可以

课过程中，会涉及大量的电路综合分析，同时要通过波形分析的完成元器件的符号制作以及图形图像的处理。该件更适用于

方法来描述变流器的具体工作情况，最后要通过大量推导计算器件级的仿真，仿真速度较快，且仿真波形的精确性更高。

得到相应的结果。内容丰富的授课过程是对教师自身素质的考PSPICE特别适合在讲授电力电子器件功能时使用。电力电子器

验，知识的综合也是学生在学习本课程时遇到的最大困难2[1。因件的特性对学生而言是抽象的，因为我们看不到半导体器件内

此，作为任课教师，如何调动学生学习的积极性，激发学生的学

部的结构，看不到载流子的运动状况。因此，在讲述诸如电力二

习兴趣与清楚地讲授课堂理论知识同等重要。随着计算机仿真

极管的动态过程、电力MOSFET的开关过程等内容时就显得枯

技术的发展，针对电力电子技术的计算机仿真软件也不断涌现，

燥乏味，此时不妨利用Pspice器件模型精确的优势，采用仿真分

其中如Matlab、Mutsim、Psim软件也被广泛应用于电力电子电路

析的方法讲述该部分内容，器件上电压电流随时间变化的状况

的设计与验证中。近年来，不断有教师将该类软件引入课堂教学

可通过仿真波形清晰地得到，帮助学生理解记忆。

过程中，教学实践证明计算机仿真软件的引入，不仅加深了学生

(三)Saber仿真软件

对抽象理论的理解，对工科学生而言，也培养了他们的实际动手

Saber软件是一款电子系统仿真软件，技术相对来说比较成

能力，为成为优秀的工程师做准备。

熟，这款软件为复杂的混合信号设计与验证提供了一个功能强

一

、常用的电力电子仿真软件的特点及对比分析

大的混合信号仿真器，可用于电源变换器的设计、伺服系统的设

(一)MATLAB