《電力電子技術》教學大綱（本科）

《電力電子技術》教學大綱課程英文名TechniqueofPowerElectronics課程代碼01M0045學分3總學時48理論學時40實驗/實踐學時8課程類別學科基礎課課程性質限選先修課程電路分析基礎A、電子技術、電機與電力拖動基礎適用專業(yè)電氣工程及其自動化開課學院機電工程學院執(zhí)筆人審定人制定時間2020年10月注：課程類別是指公共基礎課/學科基礎課/專業(yè)課：課程性質是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標（-）課程地位本課程《電力電子技術》是電氣工程及其自動化專業(yè)的學科基礎課程，該課程橫跨電力、電子和控制三大知識領域，它是現(xiàn)代電力電子技術的入門課程，也是運動控制系統(tǒng)的理論基礎。（-）課程目標.熟練掌握直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流變換電路的拓撲結構、工作原理及分析方法；（支撐畢業(yè)要求1-3/H）.掌握常用電力電子器件的工作原理、基本特性和主要參數(shù)，熟練掌握和應用相控技術、PWM技術和軟開關技術，掌握常用電力電子器件的驅動電路和保護電路；（支撐畢業(yè)要求2-1/H）.具有初步設計、調試和分析電力電子變流裝置的能力；（支撐畢業(yè)要求3-1/H）.熟悉電力電子專業(yè)英語，熟練閱讀電力電子技術外文文獻。（支撐畢業(yè)要求I0-3/M）二、課程目標達成的途徑與方法課程教學以課堂教學為主，結合課堂討論、課內實驗、課外自學和課外作業(yè)等共同實施。.課堂教學。課堂教學主要講解電力電子器件特性、直流一直流、直流-交流、交流一直流、交流-交流變換器原理結構以及控制方法，采用雙語授課方式，使同學們系統(tǒng)地掌握電力電子技術基礎理論，熟悉電力電子器件的使用方法、了解變換器的設計和分析方法，熟悉電力電子專業(yè)英語，在講解過程中將理論知識和具體工程應用相結合，提高同學們的學習興趣。.課堂討論。結合章節(jié)知識點，以主題討論為主，單獨提問或分組討論，完善課堂討論評價機制，激發(fā)同學們參與討論的熱情，增強同學們的專業(yè)思維和語言表達等能力，提升專業(yè)團隊合作意識和創(chuàng)新思維等素質。.課內實踐。通過三相橋式全控整流電路、單相交流調壓電路實驗等實踐環(huán)節(jié)，來驗證理論知識，達到理論和實踐相結合的效果。.課外自學。課堂之外的自學包括課本學習和課外資料學習，通過一定的課前預習和課后的復習提升聽課效率和加深知識點的理解，通過課堂提問等形式促進學生課堂之外的課本學習；通過課外資料的查詢和課程網站知識點的學習，總結電力電子技術原理、分析方法及應用等方面的讀書心得，并以作業(yè)形式在網站匕與大家交流，以培養(yǎng)同學們文獻檢索能力和提高自主學習能

力。.課外作業(yè)。習題包括概念題、基本運算題、綜合分析題、應用設計題和仿真練習題等，選用的習題與知識點緊密相連，并且具有一定數(shù)量的綜合應用題，從而加深基本概念的理解，提高分析問題能力，培養(yǎng)綜合應用能力。批改量不低于規(guī)定數(shù)，在課堂上充分討論和講解作業(yè)中出現(xiàn)的錯誤。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系注：1.支撐強度分別填寫H、M或L(其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低)。課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度(H、M、L)1-32-13-110-3課程目標1H---課程目標2-H--課程目標3--H-課程目標4---M.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進行描述。四、課程主要內容與基本要求

知識點基本要求基本要求第1章緒論(Introduction)掌握電力電子技術的基本概念、學科地位、基本內容和發(fā)展歷史，了解電力電子技術的應用范圍，了解電力電子技術的發(fā)展前景，了解本課程的內容、任務與要求。L1第2章電力電子器件(PowerElectronicDevices)熟悉和掌握晶閘管、電力MOSFET、IGBT等電力電子器件的結構、原理、特性和使用方法以及電力電子器件驅動、電力電子器件保護、串并聯(lián)以及緩沖電路.L3第3章整流電路(ACtoDCConverters)熟練掌握各種基本單相和三相可控整流電路的結構、工作原理、波形分析和控制方法，掌握PWM整流電路。L3第4章逆變電路(DCtoACConverters)熟練掌握各種基本逆變電路的結構、工作原理、波形分析和控制方法，掌握換流方式，單相與三相電壓型方波逆變電路與PWM逆變電路。L3第5章宜流-宜流變換電路(DCtoDCConverters)熟練掌握各種基本直流斬波電路的結構、工作原理、波形分析和控制方法，掌握隔離型DC-DC變換技術、開關電源的設計方法。L3第6章交流-交流變換電路(ACtoACConverters)熟練掌握各種基本交流-交流電力變換電路的結構、工作原理、波形分析和控制方法。L3第7章PWM控制技術重點掌握PWM控制的基本原理、PWM逆變電路的控制方式、PWM逆變電路的諧波分析、跟蹤型PWM逆變電路及PWM整流電路L3第8章軟開關技術(Soft-SwitchingTechniques)掌握并理解軟開關概念、電路分類及典型電路L2基本要求：Ll?理解，L2-掌握，L3-熟練掌握五、課程學時安排

章節(jié)號教學內容學時數(shù)學生任務對應課程目標作業(yè)要求自學要求討論第1章緒論電力電子器件與電力電子技術發(fā)展概況2完成課后概念類習題。1、2、3、4第2章電力電子器件電力電子器件概述電力二極管晶閘管典型全控器件其它電力電子器件電力電子器件驅動電力電子器件保護電力電子器件串并聯(lián)實驗6完成課后基本概念類習題。課前復習電子技術中二極管和三極管的工作原理。2、4第3章整流電路單相可控整流電路三相可控整流電路變壓器漏感對整流電路的影響電容濾波的不可控整流電路整流電路的諧波和功率因數(shù)大功率可控整流電路整流電路的有源逆變工作狀態(tài)12完成課后分析類、計算類和綜合類習題。課前預習本章內容，自學變壓器漏感對整流電路的影響。安排直流-交流變換原理的主題討論。1、3、4第4章逆變電路換流方式電壓型逆變電路電流型逆變電路多重逆變電路和多電平逆變電路4完成課后分析類、計算類和綜合類習題。課前復習和掌握晶閘管工作原理。安排電壓型與電流型逆變電路的主題討論。1、3、4第5章直流?直流變換電路5.1基本斬波電路3.2復合式斬波電路和多相多重斬波電路5.3隔離型直流變換電路4完成課后分析類、計算類和綜合類習題。課前復習和掌握全控器件工作原理。安排直流-直流變換器基本原理及應用的主題1、3、4課外了解直流-直流變換器的應用情況。討論。第6章交流-交流變換電路交流調壓電路其它交流電力控制電路交-交變頻電路矩陣式變換器4完成課后分析類、計算類和綜合類習題。課前復習第3章3.1單相可控整流電路的內容.1、3、4第7章PWM控制技術PWM控制的基本原理PWM逆變電路及其控制方法PWM跟蹤控制技術PWM整流電路及其控制4完成課后分析類、計算類和綜合類習題。課前復習第4章4.2、電壓型逆變電路的內容。安排與第4章逆變電路控制方法比較的專題討論2、3、4第8章軟開關技術軟開關的基本概念軟開關電路的分類2完成課后分析類和計算類習題。課前復習和掌握諧振電路特性.安排軟開關技術及變換效率的專題討論2、3、4總復習對本課程進行復習2課前梳理未完全掌握的知識點和以往作業(yè)錯誤。1、2、3、4六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求注：1.實驗性質指演示性、驗證性、設計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。

序號實驗項目名稱學時基本要求學生任務實驗性質驗別實類應程標對課目1三相橋式全控整流電路2驗證三相橋式全控整流電路工作原理預習實驗內容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)。驗證必做32單相交流調壓電路2驗證單相交流調壓電路工作原理預習實驗內容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)驗證必做33三相交流調壓電路2驗證三相交流調壓電路工作原理預習實驗內容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)驗證必做34三相有源逆變電路2驗證三相有源逆變電路原理預習實驗內容，搭建電路，觀察波形，記錄數(shù)據(jù)驗證必做3七、考核方式及成績評定考核內容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時作業(yè)、網絡課程學習、實踐報告等點名記錄、課堂發(fā)言記錄、作業(yè)完成質量、網絡平臺成績和報告質量20%實踐環(huán)節(jié)實驗實際操作及實驗報告等實驗及實驗報告質量20%期末考核閉卷卷面成績60%考核類別考試成績登記方式百分制八、課程目標考核環(huán)節(jié)和達成標準課程目標教學環(huán)節(jié)成績評定課程目標1講授作業(yè)Aio期末考試So目標達成度1=(Aj/Aio+Bi/Bio)/2課程目標2講授作業(yè)A2o期末考試B20目標達成度2=（A2/A20+B，B20）/2課程目標3講授作業(yè)A30期末考試B30實驗成績C30目標達成度3=(A3/A30+B3/B30+C3/C30)/3課程目標4講授作業(yè)A40期末考試B40目標達成度4=(A4/A40+B4/BQ/2注：上述A、。、Bxo、Cxo分別是作業(yè)、期末考試和實驗成績中對應于課程目標x的題目或是實驗中總分；A、、Bx、Cx分別是作業(yè)、期末考試和實驗成績中對應于課程目標x的題目或是實驗中學生的平均得分。九、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：.電力電子技術，王兆安主編，機械工業(yè)出版社，2009.1,第五版.Powerelectronics:converters,applicationsanddesign,Mohan,高等教育出版社，2004,第三版（二）主要參考書：

.電力電子技術，南余榮主編，電子工業(yè)出版社，2018.6,第一版.《電力電子技術》期刊.《IEEETransactionsonPowerElectronics^期刊附件一、作業(yè)評分標準表考核內容A(90-100)B(80-89)C(70-79)D(60-69)E(<60)知識及概念掌握程度（權重30%）知識及概念掌握全面，運用得當知識及概念掌握較全面，能正確運用知識及概念掌握較全面，能夠運用，但沒有考慮約束條件知識及概念掌握程度一般，并不能正確運用沒有掌握知識及概念，不會運用公式解題過程的正確性、完整性（權重70%）解題過程正確、完整，邏輯性強，答案正確率超過90%,書寫清晰解題過程較正確、完整，邏輯性較強，答案正確率超過80%,書寫清晰解題過程較基本正確、完整，答案正確率超過70%解題過程中存在錯誤，答案正確率超過60%解題過程錯誤且不完整，答案正確率低于60%二、實驗評分標準表考核內容A(90-100)B(80-89)C(70-79)D(60-69)E(<60)實驗操作能按實