《电力电子技术B》教学大纲

《电力电子技术》教学大纲B适用范围202X版本科人才培养方案课程代码05136061课程性质专业必修课学分

2.5学分学时40学时（理论32学时，实验8学时）先修课程电路B、模拟电子技术A、数字电子技术A等后续课程运动控制系统A适用专业自动化开课单位电气工程与自动化学院一课程说明《电力电子技术B》是自动化类专业必修的一门专业必修课程本课程主要传授电力电子技术基本知识、基本电路与分析计算方法，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础本课程注重基本电路的深入学习，强调培养运用电力电子基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才二课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标课程目标1:掌握电力电子技术的基本概念；掌握电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法，能够合理地选择电力电子器件；掌握基本电力电子电路的结构、工作原理和波形分析；掌握PWM技术和软开关技术的基本原理课程目标2能够依据电力电子技术的分段线性分析的基本思想，对电力电子电路进行工作原理和输出波形的分析以及参数的计算；能够正确完成基本电力电子装置的实验和调试;能够从实际应用的角度去分析工程需求，提高动手和分析设计能力课程目标3能够就电力电子技术系统设计撰写研究报告和设计文件；同时具有一定交流能力，能够就实际电力电子电路的问题和同学、老师进行有效沟通和交流，包括文献查找、发言陈述和清晰表达

三、课程目标与毕业要求《电力电子技术B》课程教学目标对自动化专业毕业要求的支撑见表lo表1课程教学目标与毕业要求关系支撑强毕业要求指标点课程目标度

1.工程知识

1.4能够将自然科学、工课程目标1:掌握电力电子技术的程基础、专业知识和数基本概念；掌握电力电子器件的结H学模型方法应用于自动构、原理、特性和使用方法，能够合理地选择电力电子器件；控制领域复杂工程问题解决方案的比较掌握基本电力电子电路的结构、工与综合作原理和波形分析;掌握PWM技术和软开关技术的基本原理

2.问题分析

2.2能根据数学、自然科课程目标2能够依据电力电子技学和工程科学的基本原术的分段线性分析的基本思想，对理分析自动控制领域复电力电子电路进行工作原理和输杂工程问题，获得多种出波形的分析以及参数的计算；能H解决方案够正确完成基本电力电子装置的实验和调试；能够从实际应用的角度去分析工程需求，提高动手和分析设计能力

4.研究

4.2能够基于科学原理课程目标3能够就电力电子技术并采用科学方法对自动系统设计撰写研究报告和设计文控制领域相关的复杂工件；同时具有一定交流能力，能够程问题选择研究路线，就实际电力电子电路的问题和同M设计实验方案学、老师进行有效沟通和交流，包括文献查找、发言陈述和清晰表达注表中“H（高”M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度

四、教学内容、基本要求与学时分配

1.理论部分（32学时）理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2表2教学内容、基本要求与学时分配理论实验学对应的课程教学内容教学要求，教学重点难点学时时目标

1.绪论教学要求使学生掌握电力电子技术的基本

1.1什么是电力电子概念和电力变换分类；了解电力电子技术的技术发展与应用

1.2电力电子技术的重点电力电子技术的基本概念11难点电力变换技术的分类发展史

1.3电力电子技术的应用2电力电子器件教学要求使学生了解电力电子器件的概念

2.1电力电子器件概与特征；了解电力电子系统的组成；掌握不可控器件-电力二极管的工作原理与基本特述性;掌握半控型器件-晶闸管的各种参数，能

2.2不可控器件够根据实际应用计算所需晶闸管的参数；掌

2.3半控型器件握四种典型全控型器件的工作原理与基本特

421、

22.4典型全控型器件性及其他器件重点半控型器件-晶闸管的各种参数，能够根据实际应用计算所需晶闸管的参数难点能够根据实际应用计算所需晶闸管的参数

3.整流电路教学要求使学生了解整流电路的分类与电路结构；掌握触发角等物理概念；对变流电

3.1单相整流电路路的分段线性的特征有所认知；掌握单相可

1521、

2、

33.2三相可控整流电控整流电路和三相可控整流电路的组成和工路作原理，能够根据控制信息和负

3.3变压器漏感对整流电路的影响载特性对输出波形进行分析和参数计算，并

3.4整流电路的有源根据计算结果进行器件选择；了解变压器漏感对整流电路造成影响的原因；了解整流电逆变路的有源逆变工作状态，掌握整流电路发生

3.5整流电路的相位有源逆变的条件控制重点单相可控整流电路和三相可控整流电路的组成和工作原理，能够根据控制信息和负载特性对输出波形进行分析和参数计算，并根据计算结果进行器件选择难点能够根据控制信息和负载特性对输出波形进行分析和参数计算，并根据计算结果进行器件选择

4.逆变电路教学要求使学生了解四种换流方式；能够

1.11换流方式对典型电路的换流方式进行分析；掌握电压型逆变电路的特点、组成、工作原理与输出

1.2电压型逆变电路波形；了解电流型逆变电路的特点、组成和

1.3电流型逆变电路工作原理

41、

2、3重点电压型逆变电路的特点、组成、工作原理与输出波形难点电流型逆变电路的特点、组成和工作原理

5.直流斩波电路教学要求使学生理解和掌握降压斩波电路

5.1基本斩波电路和升压斩波电路的组成、工作原理与输出特性；能够利用升降压斩波电路的工作原理对

221、

2、3输出波形进行分析计算重点降压斩波电路和升压斩波电路的组成、工作原理与输出特性

6.交流-交流变流电教学要求使学生了解单相交流调压电路的路组成、工作原理与输出波形；能够对单相交流调压电路在不同负载的输出波形分析和定

6.1单相交流调压电量计算；掌握交流调功电路和交流电力电子

221、

2、3路开关的概念和工作原理

6.2单相交流调功电重点交流调压、交流调功电路和交流电力路电子开关的概念和工作原理；

7.PWM控制技术教学要求使学生了解PWM控制的概念和基

7.1PWM控制本原理；了解PWM在单相桥式逆变电路及控制方法；能够区别单极型调制和双极性调制,

7.2PWM逆变电路

21、2理解不同调制方式下载波与调制信号的比较与输出波形的关系重点PWM控制技术的基本原理

8.软开关技术教学要求使学生了解软硬开关的概念，能

8.1软开关技术够区分软硬开关的工作过程

21、2重点软硬开关的工作过程合计

3282.实验部分（8学时）实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标

1.SCR/GTR/GT0/M0实验内容SFET/IGBT特性实验

1.晶闸管（SCR）特性实验；

2.可关断晶闸管（GT0）特性实验；

3.功率场效应管（MOSFET）特性实验；

214.大功率晶体管（GTR）特性实验；

5.绝缘双极型晶体管（IGBT）特性实验实验要求了解各类电力电子器件结构特点、应用场合，掌握电力电子器件的定义、功能，掌握电力电子器件的使用方法

2.锯齿波同步触发电实验内容路的单相桥式半控整L锯齿波同步触发电路调试；流电路实验

2.单相桥式半控整流电路带电阻性负载；

3.单相桥式半控整流电路带电感性负载22实验要求了解触发电路基本组成，分析触发电路结构设计合理性，掌握单相桥式半控整流电路工作原理

3.基于IGBT的斩波器实验内容电路实验

1.斩波器触发信号的调试；

2.降压斩波器电路连接、调试和输出测试22实验要求了解降压斩波器电路工作原理，掌握降压斩波器电路调试和输出波形

4.单相交流调压与调实验内容功电路的性能实验

1.单相交流调压触发电路的测试；

2.单相交流调压电路带电阻性的测试；

223.单相交流调压电路带感性负载的测试实验要求了解单相交流电路连接，掌握电路调试和输出波形合计8

五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养学生比较全面地理解电力电子技术电路分析的基本方法与工作原理，在掌握对变流电路的分段线性的特征分析方法基础上，具有进行电力电子技术典型电路的初步分析能力以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识；在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学，加深学生对电力电子技术的基本理论、基本知识的理解和基本技能的掌握培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维

六、课程资源1•推荐教材

（1）王兆安.电力电子技术（第5版）[M].北京机械工业出版社,

2018.

2.参考书1王兆安.电力电子技术第四版[M].北京机械工业出版社,

2017.2崔晶.电力电子技术项目教程[M].成都西南交通大学出版社,

2017.3徐德鸿.电力电子技术[M].北京科学出版社,

2018.4阮新波.电力电子技术[M].北京机械工业出版社出版时间,

2021.

3.期刊文章1陈亦文，江加辉等.单相电流型PWM逆变技术综述[J].电源学报，2017,1501:111-

118.2袁义生.电力电子电路PCB电场串扰及屏蔽研究[J],电子器件，2020,4306:1215-

1221.3张逸成.电力电子设备传导噪声抑制措施研究综述电工技术学报,2017,3214:77-

86.4任明炜.弱电网下并网逆变器电流控制策略的研究[J],电力电子技术,2019,5307:107-

110.5Guannan Lou.An improvedcontrol strategyof virtualsynchronousgenerator undersymmetricalgrid voltagesag|J|.International Journalof ElectricalPower andEnergySystems,2020,121:115-

135.

4.网络资源1蒋启龙.电力电子技术.2021年9月，2王明彦.电力电子技术.2018年7月，

163.org/course/HIT-1002540001

七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4表4课程考核对课程目标的支撑考核环占比课程目标考核/评价细则节1231根据测验情况进行考核，满分100分V V测122以平时测验考核成绩乘以其在总评成绩中所占的验66比例计入课程总评成绩过1根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质程V性量单独评分，满分100分；考实2每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作核16验为此环节的最终成绩163以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩1主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌V7握程度，满分100分；作2每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此12业环节的最终成绩483以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩1卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩V VV中所占的比例计入课程总评成绩2主要考核电力变换的基本电路结构形式、不同负期末载工作情况、电力电子器件的选择以及典型电路工作60考核原理等内容2025153考试题型为选择题、填空题、简答题、综合分析题和综合计算题等合计100分305515八考核与成绩评定

1.考核方式及成绩评定考核方式本课程主要以测验、实验、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价考核基本要求考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成其中期末试卷成绩为100分权重60%,试题类型为填空题、选择题、判断题、简答题、计算题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%,综合应用题、分析题不低于50%；测验、实验、作业等过程性考核成绩为100分权重40%；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例

2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比100x^9090x，8080x，7070x260x60重%阶段性考试阶段性考试平阶段性考试阶段性考试阶段性考试测验30平均成绩均成绩平均成绩平均成绩平均成绩布置作业平布置作业平布置作业平布置作业布置作业平作业30均成绩均成绩均成绩平均成绩均成绩实验预习认实验前有预实验前有预实验前有没有预习，真，能够熟习，能够掌习，基本能预习，不能不能完成实够掌握方法验；实验操练掌握方法握方法与步掌握方法实验40与步骤，实骤，实验操与步骤，实与步骤，实作步骤有验操作过程作过程正验操作过程验操作过误；实验结熟练、规范，确、规范，基本正确、程基本正果不正确，遵规守纪、遵规守纪、无协作，实确，无协没有分析讨团结协作，实团结协作，实验结果基本正作，实验结果论验结果详实、验结果正确、确，讨论基本正确，无结论清晰、讨讨论适当一般讨论论合理。