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SPOC学校专有课程
电力电子技术
第4次开课
开课时间: 2024年09月09日 ~ 2025年01月02日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 124 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=太阳能和风能如何转化为电能?大容量电能如何高效远距离传输?电动汽车和高铁如何飞驰?这都是利用电力电子变换电路和控制系统将一种形式的电能或能量,转化为另一种形式的电能或能量的过程。电力电子技术在电力系统、新能源、交通、医疗、航空航天等领域应用十分广泛,有电能变换的地方就有电力电子。
太阳能和风能如何转化为电能?大容量电能如何高效远距离传输?电动汽车和高铁如何飞驰?这都是利用电力电子变换电路和控制系统将一种形式的电能或能量,转化为另一种形式的电能或能量的过程。电力电子技术在电力系统、新能源、交通、医疗、航空航天等领域应用十分广泛,有电能变换的地方就有电力电子。
—— 课程团队
课程概述

 《电力电子学》是电气工程及其自动化专业的专业基础课。本课程系统地阐述了功率半导体器件、电力电子变换电路及其调制技术,电力电子变换电路的设计及其应用等方面的知识。本课程着眼于讲授电力电子技术的基本原理,并辅以大量工程实际应用实例,采用项目式教学与探究性实验并重的方案,注重学生综合能力的培养

授课目标

  通过本课程的学习,学生应掌握各类电力电子变换电路的基本原理与分析方法,具备初步的电路设计、仿真与实验能力,并了解电力电子技术在电气工程学科中的重要地位。

成绩 要求

成绩构成:课程总分100分;

加分条件:对思维活跃的同学,可获得最高10分的奖励加分,但总成绩不超过100分。思维活跃表现:在“老师答疑区”回答同学提问数量排在前100名内,在“课堂交流区”回答老师给出的讨论题被赞数排在前100名内,对课程提出合理的改进建议。

课程大纲

绪论 电力电子变换和控制技术导论

第1讲 电力电子学科的形成与发展现状

第2讲 开关型电力电子变换器概述

第2章 半导体电力开关器件

第2讲 晶闸管的工作原理

第3讲 晶闸管的性能指标

第4讲 电力场效应晶体管 P-MOSFET

第5讲 绝缘门极双极型晶体管 IGBT

新闻:“机车之核”——中国IGBT芯片生产线, 全世界仅有两条, 中国高铁技术的核心产品

第6讲 功率半导体器件性能对比

第7讲 SiC功率半导体器件

第8讲 GaN功率半导体器件

第9讲 功率器件的模块化与集成化

项目一以直流电机为典型应用的三相整流电路

第1讲 整流器的类型和性能指标

实验1:单相半波整流电路实验

第2讲 单相桥式相控整流电路

第3讲 负载电感对单相桥式相控整流特性的影响

第4讲 反电动势时相控整流特性

第5讲 单相不控整流电路

第6讲 电容对不控整流电路特性的影响

仿真1_单相半波可控整流电路

仿真2_单相桥式全控整流电路

第7讲 三相不控整流电路

第8讲 三相桥式相控整流电路

第9讲 负载电感对三相桥式相控整流特性的影响

仿真3_三相桥式全控整流电路

实验2 三相桥式全控整流电路实验

实验 单相桥式全控整流电路实验

项目二 以风扇无极调速器为典型应用的交流交流调压电路

第1讲 交流/交流变换器 (一)

第2讲 交流/交流变换器 (二)

仿真模型搭建 交流交流调压电路

第3讲 交流/交流变换器 (三)

【电路实战】电机无级调速电路

实验3 单相交流调压实验

项目三 以不间断电源为典型应用的 直流/交流变换器(逆变器)

第1讲 逆变器的类型和性能指标

第2讲 单相半桥逆变电路方波调制

第3讲 单相全桥逆变电路方波调制

仿真模型搭建_单相电压型全桥逆变电路

仿真模型搭建_FFT傅里叶分析

第4讲 单相逆变器的单脉波脉冲宽度调制

第5讲 SPWM 基本原理

第6讲 双极性正弦脉冲宽度调制

仿真模型搭建_SPWM控制的单相逆变电路

第7讲 单极性倍频正弦脉冲宽度调制

第8章 SPWM的谐波特征

第9讲 三相逆变电路工作原理

项目四 以开关电源为典型应用的直流/直流变换器

第1讲 直流/直流降压变换器工作原理

第2讲 直流/直流降压变换器特性分析

第3讲 直流/直流降压变换器设计示例

实验4 直流斩波电路-降压实验

【电路实战】 制作开关电源

第4讲 直流/直流升压变换器工作原理

第5讲 直流/直流升压变换器特性分析

第6讲 直流降压-升压变换器工作原理

实验5 直流斩波电路-升压实验

第7讲 直流升压-降压变换器特性分析

第8讲 正激变换器的工作原理

第9讲 反激变换器的工作原理

第10讲 隔离型全桥直流直流变换器

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预备知识

 电路理论,数字电子技术,模拟电子技术,电机学

参考资料


[1] 陈坚、康勇主编,电力电子学——电力电子变换和控制技术(第三版),高等教育出版社,2011

 

[2] 王兆安、刘进军主编,《电力电子技术》(第5版),北京:机械工业出版社,2010

 

[3] Ned Mohan, John Wiley & Sons, Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd Edition,INC, 2003

厦门工学院
1 位授课老师
林金燕

林金燕

讲师

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