《電子電力技術(shù)A》課程教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《電子電力技術(shù)A》課程教學(xué)大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號3023S05007開課單位國際學(xué)院課程名稱（中文）電力電子技術(shù)A（英文）PowerElectronicsA課程性質(zhì)必修考核類型考試課程學(xué)分2課程學(xué)時34課程類別專業(yè)核心課（專業(yè)發(fā)展課程）先修課程電路原理、模擬電路、數(shù)字電路適用專業(yè)（類）電氣工程及其自動化二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡介電力電子技術(shù)是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一，已被廣泛地應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、交通、新能源等各個領(lǐng)域，有著極其廣闊的應(yīng)用前景?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》是電類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程通過對功率半導(dǎo)體器件、主電路計算及保護、驅(qū)動電路、交流-直流(AC-DC)變換電路、直流-直流(DC-DC)交換電路、直流-交流(DC-AC)變換電路、交流-交流(AC-AC)變換電路、軟開關(guān)技術(shù)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握各類電能變換的基本原理，各電力電子變換裝置的電路結(jié)構(gòu)、基本原理、控制方法、設(shè)計計算；使學(xué)生具有初步設(shè)計、調(diào)試、分析電力電子變流裝置的能力。該課程符合培養(yǎng)方案中所對應(yīng)的畢業(yè)要求：掌握電子電路性能和指標(biāo)的測量方法，學(xué)會電子電路安裝與調(diào)試的基本技能，能綜合利用所學(xué)知識，按要求設(shè)計一個電路系統(tǒng)；熟悉自動控制系統(tǒng)的常用設(shè)計方法，并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行分析；具備信號獲取與處理、設(shè)計與實施工程實驗的能力，并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行分析。（二）教學(xué)目標(biāo)該課程符合河北大學(xué)的本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案中所對應(yīng)的畢業(yè)要求，其主要的課程目標(biāo)包括：課程目標(biāo)1：掌握電力電子器件的基本結(jié)構(gòu)和特性，掌握變流技術(shù)的基本分析方法和工程計算；課程目標(biāo)2：對與電力電子技術(shù)相關(guān)的工程問題進(jìn)行分析，培養(yǎng)并提高學(xué)生分析和解決工程問題的能力；三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重1-2：能針對具體的對象建立數(shù)學(xué)模型并求解；課程目標(biāo)10.22-3：能運用基本原理，借助文獻(xiàn)研究，選擇合適的解決方案，分析過程的影響因素，獲得有效結(jié)論；課程目標(biāo)10.43-2：能夠針對特定需求，完成單元（部件）的設(shè)計；課程目標(biāo)10.24-1：能夠基于科學(xué)原理，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析復(fù)雜工程問題的解決方案課程目標(biāo)20.2四、教學(xué)方式與方法根據(jù)課程特點，該課程以課堂教學(xué)為主。主要通過以下方式方法，豐富教學(xué)過程：1．導(dǎo)向式課前預(yù)習(xí)：布置與課程內(nèi)容相關(guān)的引導(dǎo)性預(yù)習(xí)題目，啟發(fā)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而尋求解決問題的方法，為課堂授課的順利進(jìn)行，成功互動做好準(zhǔn)備。2．針對不同的知識點組織學(xué)生在課后進(jìn)行系統(tǒng)分析、設(shè)計及系統(tǒng)仿真，加深對所學(xué)知識的理解，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。3．利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺，建立課程論壇，設(shè)計階段性的總結(jié)性思考題，在學(xué)生掌握基本知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、互相溝通和協(xié)作解決問題的能力。五、教學(xué)重點與難點（一）教學(xué)重點該課程的教學(xué)重點在于提高學(xué)生對電力電子電路的綜合分析和設(shè)計能力。重點內(nèi)容包括電力電子器件的原理、結(jié)構(gòu)、特性分析、選型，基本的整流電路、直流斬波電路、交流—交流電力變換電路和逆變電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析、分析計算和控制方法，PWM技術(shù)的工作原理和控制特性。（二）教學(xué)難點該課程教學(xué)中的難點主要是涉及到一些復(fù)雜電路的分析。難點內(nèi)容包括整流電路的相位控制技術(shù)分析及控制方法，逆變電路，正激、反激、半橋、推挽電路實用性設(shè)計，復(fù)合斬波電路，PWM逆變電路。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1第1章緒論電力電子技術(shù)的基本概念、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展前景和本課程的任務(wù)與要求等。要求掌握、理解電力電子技術(shù)的基本概念、學(xué)科地位、基本內(nèi)容和發(fā)展歷史；了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍；了解電力電子技術(shù)的發(fā)展前景；了解本課程的任務(wù)與要求。2講授課程目標(biāo)12第2章電力電子器件概述；半控、全控器件簡介，包括：電力電子器件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本特性和主要參數(shù)，以及電力電子器件的驅(qū)動、保護和串、并聯(lián)等使用問題掌握各種二極管；重點掌握半控型器件—晶閘管；掌握典型全控型器件：GTO、電力MOSFET、IGBT、BJT；了解IGCT、MCT、SIT、STIH等其他電力電子器件；了解功率集成電路和智能功率模塊；掌握電力電子器件的串并聯(lián)；掌握電力電子器件的保護；了解電力電子器件的驅(qū)動電路。6講授課程目標(biāo)13第3章單相、三相整流電路；電容濾波的不可控整流電路的工作情況；整流電路相關(guān)的一些問題要求重點掌握、理解單相可控整流電路；重點掌握三相可控整流電路；了解變壓器漏抗對整流電路的影響；了解電容濾波的二極管整流電路；了解整流電路的諧波和功率因數(shù)；了解大功率整流電路；8講授課程目標(biāo)24第4章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掌握4種換流方式，單相電壓型逆變電路原理及其分析方法，非180；掌握單相電流型逆變電路；了解多重逆變電路和多電平逆變電路。6講授課程目標(biāo)25第5章基本直流斬波電路，復(fù)合斬波電路和多相多重斬波電路重點掌握降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路的分析方法和電路工作過程。了解Cuk，Sepic，Zeta斬波電路的電路工作過程。掌握復(fù)合斬波電路。掌握帶隔離的直-直變流電路。6講授課程目標(biāo)26第6章交流調(diào)壓電路；交流電力控制電路；掌握單相相控式交流調(diào)壓電路，斬控式交流調(diào)壓，交流調(diào)功和交流開關(guān)。2講授課程目標(biāo)27第7章PWM控制的基本原理，控制方式；PWM整流電路及其控制方法掌握PWM控制的基本原理、控制方式、PWM波形的生成方法等。重點掌握單極型、雙極性PWM控制的電壓型逆變電路的工作原理、波形分析。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計34七、實驗內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分:序號實驗項目名稱實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性實驗必修、特性測試實驗4驗證性課程目標(biāo)12單、三相橋式全控整流電路實驗必修、仿真、調(diào)試和分析4綜合性課程目標(biāo)23Buck、Boost變換電路實驗必修，Buck/Boost變換參數(shù)設(shè)計、調(diào)試和分析實驗4設(shè)計性/研究性課程目標(biāo)14半、全橋開關(guān)電源實驗必修，半、全橋開關(guān)電源仿真、調(diào)試與分析實驗4綜合性/研究性課程目標(biāo)25單、三相逆變電路實驗必修，單、三相逆變電路仿真調(diào)試與分析4綜合性/研究性課程目標(biāo)2合計1周注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括“演示性”、“驗證性”、“設(shè)計性”、“探究性”、“其它”等。八、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：考試?考查（二）考核方式：開卷考試?閉卷考試課程論文課程報告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)平時考核50%課堂互動20%圍繞上節(jié)課的講解內(nèi)容，提問或者學(xué)生提出疑問，共計16次?；A(chǔ)分值為50分，每次回答積極、正確加2分，總計加滿為止；回答較正確，加1分；回答錯誤，記0分。課程目標(biāo)1作業(yè)60%自問自答類作業(yè)：考核學(xué)生對基本概念和基本理論的理解深度與廣度，以作業(yè)的形式提交，增強學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。共5次作業(yè)。作業(yè)完整、次數(shù)不缺，記100分；缺少一次作業(yè)減少20分；一次作業(yè)中有較大錯誤，減少5分。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2小組討論20%分析類作業(yè)：考核學(xué)生對實際系統(tǒng)的多角度綜合、多因素考量能力。討論記錄評價分為三個等級：A：70-100分：能夠至少從工程實際討論具體電路的運行情況，并進(jìn)行系統(tǒng)分析；B：40-70分：能夠從基本原理分析，并進(jìn)行簡單的系統(tǒng)分析；C：0-40分：少量相關(guān)度不大的分析或者沒有分析。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2期末考核50%（20%）選擇題：考核學(xué)生是否掌握電力電力技術(shù)的基本知識，包括電力電子器件的分類、名稱簡寫，整流電路、斬波電路以及逆變電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、輸入輸出之間的關(guān)系、移相范圍等。每小題2分，共計10個小題，20分。每小題的評價細(xì)則：從4個選項中，選擇1個正確的得分A：2分：選擇正確得分。B：0分：選擇錯誤不得分。課程目標(biāo)1（30%）填空題：考核學(xué)生對基本概念和基本理論。填空題共包括15個填空，每個填空2分，共計30分。每個填空的評價分三個等級細(xì)則：A：2分：描述準(zhǔn)確，得2分。B：1分：與正確答案意思相近，得1分。C：0分：與正確答案無關(guān)，得0分。課程目標(biāo)1（30%）分析及簡答題：在考核學(xué)生對基本概念和基本理論理解的基礎(chǔ)上，增加學(xué)生對電路運行過程的實際分析能力，考核學(xué)生對實際系統(tǒng)的多角度綜合、多因素考量能力。分析及簡答題共包括5道題，每道題6分，共計30分。每道題的評價分三個等級細(xì)則：A：5-6分：電路運行圖正確畫出，并對運行過程分析全面、準(zhǔn)確。B：3-4分：電路運行圖能夠畫出，但是圖中符號標(biāo)識有誤，電路運行分析較為準(zhǔn)確。C：0-2分：沒有畫出電路圖或者圖符完全錯誤，少量相關(guān)度不大的分析或者沒有分析。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2（20%）綜合題：考核學(xué)生是否深入掌握各種電路的能力，包括電路圖、電路參數(shù)運行波形圖、輸入輸出關(guān)系的推導(dǎo)和計算，增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力。綜合題共包括2道，每道題10分，共計20分。每道題的評價細(xì)則：A：8-10：畫出電路圖、波形圖或者基本原理，輸入輸出關(guān)系推導(dǎo)正確，計算結(jié)果正確。B：5-7：能畫出電路圖、波形圖，但是圖中有圖符錯誤，推導(dǎo)過程正確，計算結(jié)果有誤。C：3-4：能畫出電路圖、波形圖，但是圖中有錯誤，推導(dǎo)過程簡化，計算結(jié)果有誤。D：0-2：畫出的電路圖、波形圖嚴(yán)重錯誤或者沒有畫，推導(dǎo)過程簡化，計算結(jié)果有誤。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2九、課程目標(biāo)達(dá)成評價課程目標(biāo)的實際達(dá)成效果計算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目