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1、电力电子技术课程标准一、课程信息课程名称：电力电子技术 课程类型： 电气自动化专业核心课课程代码：0722006 授课对象：电气自动化专业学 分：3.0 先 修 课：电路、电子技术学 时：50 后 续 课：交流调速系统制 定 人：杨立波 制定时间：2010年10月10日二、课程性质电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养本专业人才中占有重要地位。通过本课程的学习，使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；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
2、应用范围及技术经济指标。为后续课程打好基础。三、课程设计1、课程目标设计（1）能力目标总体目标：1、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。2、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。具体目标：1、单相、三相可控整流技术的工程应用2、降压斩波变换技术的工程应用3、升压斩波变换技术的工程应用4、交流调压或交流调功技术的工程应用5、变频技术的工程应用6、有源、无源逆变技术的工程应用（2）知识目标1、熟悉和掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT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、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
3、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。2、课程内容设计（1）设计的整体思路：以工作过程和教学进程为设计依据，以相对独立的知识为模块。（2）模块设计表：模块名称学时1 绪论22电力电子器件83触发电路84电力电子器件器件的驱动、保护、缓冲简介45单相整流电路86三相整流电路87.变压器漏抗对整流电路的影响28.逆变电路89.变频电路810. 直流斩波电路43、能力训练项目设计编号能力训练项目名称拟实现的能力目标相关支撑知识训练方式手段及步骤结果1电力晶体管（GTR）特
4、性研究1、熟悉(GTR)的开关特性与二极管的反向恢复特性及其测试方法。2、掌握GTR缓冲电路的工作原理与参数设计要求GTR的结构、工作原理、基本特性、主要参数等1、不同负载时GTR开关特性测试2、不同基极电流时的开关特性测试3、有与没有基极反压时的开关过程比较1、绘出电阻负载与电阻、电感负载时的GTR开关波形。2、绘出不同基极电流时的开关波形。2绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动电路研究1、熟悉IGBT开关特性的测试方法；2、掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法IGBT的结构、工作原理、基本特性、主要参数等1、EXB840性能测试2、开关特性测试3、并联缓冲电路作用测试4
5、、过流保护性能测试，栅计电阻用R41、绘出输入、输出及对光耦延时以及慢速关断等波形，。2、绘出所测的负栅压值与过流阀值电压值。3晶闸管的测试及导通关断条件测试1、观察晶闸管的结构，掌握正确的晶闸管的简易测试方法；2、验证晶闸管的导通条件及关断方法。熟悉有关晶闸管的内容，弄清晶闸管的结构与工作原理、基本特征的有关内容、工作特性；1、鉴别晶闸管的好坏 2、晶闸管的导通条件1、回答实验中提出的问题；2、总结简易判断晶闸管好坏的方法。4单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路1、熟悉单结晶体管触发电路的工作原理，接线及电路中各元件的作用；2、观察单结晶体管触发电路各点的波形，掌握调试步骤和方法；3、对
6、单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作过程作全面分析1、单结晶体管触发电路的工作原理； 2、单相半波可控整流电路的有关内容， 3、单相半波可控整流电路接不同负载时、的计算方法。1、单结晶体管触发电路的调试2、单相半波可控整流电路接电阻性负载3、单相半波可控整流电路接电阻电感性负载1、画出 90时，电阻性负载和电阻电感性负载的波形；2、画出电阻性负载时的实验曲线5锯齿波同步移相触发电路1、加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2、掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，及其工作原理1、将MCL
7、-05面板上，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。 2、三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压。 3、调节脉冲移相范围 4、调节Uct，使a=60度，观察并记录U1U5及输出脉冲电压。1、描绘各点波形，并标出幅值与宽度。2、总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法。6单相桥式全控整流及有源逆变电路1、加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理；2、研究单相桥式变流电路整流的全过程；3、研究单相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件；4、掌握产生逆变颠覆的原因及预防方法。1、单相桥式全控整流电路的相关内容2、有源逆变电路的内容，实现有源逆变的基本条件。 1、触发
8、电路的调试2、单相桥式全控整流3、单相桥式有源逆变电路实验（4）逆变颠覆现象的观察1、画出 30、60、90、120、150时 和 的波形；2、画出电路的移相特性 曲线；3、分析逆变颠覆的原因及逆变颠覆后会产生的后果。4、进度表设计序号学时教学目标和主要教学内容单元标题能力目标能力训练项目编号知识目标12绪论具有识别电力电子器件的能力识别给定的典型电力电子器件掌握电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容和发展历史，了解电力电子技术的应用范围，了解电力电子技术的发展前景，了解本课程的内容、任务与要求 22功率二极管具有选择功率二极管的型号并进行应用的能力测试二极管的各项参数和特性了解功率二极管
9、的结构和工作原理，熟悉功率二极管的伏安特性和主要参数32晶闸管具有选择晶闸管的型号并进行应用的能力测试晶闸管的开关特性和各项参数了解晶闸管的结构和工作原理，熟悉晶闸管的伏安特性和主要参数42门极可关断晶闸管（GTO）具有选择GTO的型号并进行应用的能力测试GTO的开关特性和各项参数了解可关断晶闸管（GTO）的结构和工作原理，熟悉GTO的伏安特性和主要参数52电力晶体管（GTR）具有选择GTR的型号并进行应用的能力测试GTR的开关特性和各项参数了解电力晶体管（GTR）的结构和工作原理，熟悉GTR的伏安特性和主要参数；了解GTR的二次击穿与安全工作区62功率场效应晶体管具有选择P-MOSFET的型
10、号并进行应用的能力测试P-MOSFET的开关特性和各项参数了解功率场效应晶体管（P-MOSFET）的结构和工作原理，熟悉（P-MOSFET）的伏安特性和主要参数7绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有选择IGBT的型号并进行应用的能力测试IGBT的开关特性和各项参数了解绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的结构和工作原理，熟悉IGBT的特性和主要参数，了解IGBT的擎住效应与安全工作区82晶闸管的门极驱动及简易触发电路具有分析和设计晶闸管门极驱动和简易触发电路的能力设计简单的晶闸管触发电路熟悉晶闸管的门极驱动电路，掌握晶闸管的简易触发电路、集成触发电路92同步信号为锯齿波的触发电路具有分析和设计晶闸管门
11、锯齿波触发电路的能力对触发电路进行定相熟悉同步信号为锯齿波的触发电路的工作原理102集成触发电路简介具有分析集成触发电路的能力分析集成触发电路的工作过程熟悉集成触发电路的工作原理112全控型器件的驱动、保护、缓冲简介具有分析和说明全控型器件的驱动、保护、缓冲电路的工作原理和典型电路设计的能力分析各种驱动、保护、缓冲各自的优缺点了解GTO的保护、GTR的保护、P-MOSFET的保护、了解IGBT的保护；了解电力电子器件的缓冲电路；122单相半波可控整流电路具有独立分析单相半波可控整流电路的能力和选择电力电子器件的能力分析各种控制角下整流输出的波形，根据实际要求选择合适的晶闸管组成该电路熟练掌握半
12、波可控整流电路的分析和设计132单相桥式全控整流电路具有独立分析单相桥式全控整流电路的能力和选择电力电子器件的能力分析各种控制角下整流输出的波形，根据实际要求选择合适的晶闸管组成该电路熟练掌握单相桥式全控整流电路的分析和设计142单相桥式半控整流电路具有独立分析单相桥式半控整流电路的能力和选择电力电子器件的能力分析各种控制角下整流输出的波形，根据实际要求选择合适的晶闸管组成该电路熟练掌握单相桥式半控整流电路的分析和设计152三相半波可控整流电路具有独立分析三相半波可控整流电路的能力和选择电力电子器件的能力分析各种控制角下整流输出的波形，根据实际要求选择合适的晶闸管组成该电路熟练掌握三相半波可控
13、整流电路的分析和设计162三相全控桥式整流电路具有独立分析三相全控桥式整流电路的能力和选择电力电子器件的能力分析各种控制角下整流输出的波形，根据实际要求选择合适的晶闸管组成该电路熟练掌握三相全控桥式整流电路的分析和设计172变压器漏抗对整流电路的影响具有分析各种典型整流电路晶闸管换相过程和变压器漏感对整流电路的影响的能力分析典型电路的换相压降和换相重叠角了解变压器漏抗对整流电路的影响，了解整流、触发电路的同步与定向182有源逆变及有源逆变电路具有独立分析有源逆变电路和选择电力电子器件的能力分析有源逆变的工作过程1、掌握逆变的概念2、熟练掌握有源逆变电路192无源逆变电路概述具有独立分析无源逆变
14、电路和选择电力电子器件的能力分析无源逆变的工作过程了解逆变电路的概念21800和1200交-直-交变频电路具有独立分析两种典型逆变电路和选择电力电子器件的能力分析两种典型电路中各个电力电子器件的功能1、了解无源逆变（变频）电路的概念2、熟练掌握无源逆变（变频）电路的原理202正弦波脉宽调制(SPWM)变频器具有说明PWM控制的基本思想和进行实际运算的能力。具备分析PWM控制电路谐波的能力分析正弦波脉宽调制(SPWM)变频器电路中各个电力电子器件的功能1、重点掌握PWM控制的基本原理 2、掌握PWM逆变电路的控制方式 3、掌握PWM波形的生成方法 4、了解PWM逆变电路的谐波分析 5、了解跟踪型PWM控制技术 6、了解PWM整流电路及其控制方法212晶闸管交-交变频电路具有分析和设计晶闸管交-交变频电路的能力分析晶闸管交-交变频电路中各个电力电子器件的
