《现代电力电子技术》林渭勋_26

《现代电力电子技术》课程大纲课程名称〔中文〕：现代电力电子技术课程名称〔英文〕：Modern Power Electronics Technology课程编码：Y0703010C开课单位：电气信息学院授课对象：硕士研究生任课教师：高学军、陈堂贤学时：40学分：2.5学期：2考核方式:笔试+撰写论文等先修课程：电路、电子技术等课程简介：一、教学目的与根本要求：熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握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、谐波分析与计算、应用MATLAB仿真与实验技能；熟悉各种电力电子装置的应用X围与技术经济指标。

二、课程内容与学时分配1、课程主要内容：〔一〕、绪论：电力电子技术的根本概念、学科地位、根本内容和开展历史；电力电子技术的应用X围；电力电子技术的开展前景；本课程的任务与要求〔二〕、电力电子开关器件：电力二极管；半控型器件-晶闸管；典型全控型器件-GTO、电力MOSFET、IGBT、BJT；IGCT、MCT、SIT、STIH等其他电力电子器件；功率集成电路和智能功率模块；电力电子器件的保护和驱动电路〔三〕、直流—直流变换器：降压斩波电路；升压斩波电路；升降压斩波电路；复合斩波电路；多重多相变换器以与带隔离变压器的直流—直流变换器；介绍MATLAB-simulink.〔四〕、直流—交流变换器：电压型逆变电路；电流型逆变电路；多重逆变电路和多电平逆变电路；PWM根本原理和控制方式；PWM波形的生成方法；PWM整流电路；三相逆变器电压空间矢量PWM控制；应用MATLAB仿真。

〔五〕、交流—直流变换器：单相可控整流电路；三相可控整流电路；变压器漏抗对整流电路的影响；电容滤波的二极管整流电路；整流电路的谐波和功率因数；大功率整流电路；含有源功率因数校正环节的单相整流器；三相高频PWM整流；应用MATLAB仿真。

〔六〕、交流—交流变换器：单相相控式交流调压电路；三相相控式交流调压电路；三相输出交—交变频电路；矩阵式变频电路；应用MATLAB仿真。

《多电平逆变技术及其应用》刘凤君，机械工业出版社; 第1版(2007年4月1日) ，定价¥ 43.00《高性能级联型多电平变换器原理及应用》周京华，陈亚爱，机械工业出版社; 第1版(2013年10月14日) 定价：￥59.80元《多电平变换器的理论和应用技术》何湘宁, 陈阿莲，机械工业出版社; 第1版(2006年9月1日) ，定价：￥29.00《现代电力电子学》徐德鸿等，机械工业出版社; 第1版(2013年5月22日)，定价：￥49.00 《电力电子系统建模及控制》徐德鸿，机械工业出版社; 第1版(2006年1月1日)，定价¥ 22.00《电力电子、电机控制系统的建模和仿真》洪乃刚，机械工业出版社; 第1版(2010年2月1日)，定价￥33.00《现代电力电子技术》林渭勋，机械工业出版社; 第1版(2013年3月7日)，定价￥49.80 《现代整流器技术:有源功率因数校正技术》徐德鸿，李睿，刘昌金，林平，机械工业出版社; 第1版(2013年3月1日)，定价￥49.80《现代电力电子学与交流传动》，博斯(Bimal K.Bose)，王聪，赵金，于庆广，程红，机械工业出版社; 第1版(2013年7月1日)，定价：￥69.90《谐波抑制和无功功率补偿》王兆安，杨君，刘进军，王跃，机械工业出版社; 第2版(2006年1月1日)，定价￥29.00《高频开关型逆变器及其并联并网技术》孙孝峰，顾和荣，王立乔等，机械工业出版社; 第1版(2011年2月1日)，定价￥40.00《电力拖动自动控制系统:运动控制系统》阮毅，陈伯时，机械工业出版社; 第4版(2010年1月1日)，定价￥32.00《常用电机控制及调速技术》翟雄翔，北京理工大学出版社; 第1版(2012年10月1日)，定价￥34.00《交直流调速系统与MA TLAB仿真》周渊深，中国电力出版社; 第1版(2007年12月1日)，定价￥36.00。

00507735《现代电力电子技术》教学大纲课程名称：现代电力电子技术英文名称：Modern Power Electronics Technology课程编号：00507735课程学时：32课程学分：2课程性质：学位课适用专业：电力电子与电力传动预修课程：电力电子技术、模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、自动控制理论大纲执笔人：朱建伟一、课程目的与要求本课程的教学目的，使学生在研究生专业课学习阶段了解和掌握有关现代电力电子技术的基本原理和广泛的应用。

内容包括交流调压电路及交交变频电路的原理和控制方法；谐振变换器和谐振电路的工作原理；常用换流器的分析方法；高频化与软开关技术的发展；电路运行条件对电力电子器件性能的影响；PWM直流变换电路、PWM逆变电路、PWM交流变换电路和PWM整流电路的分类、原理和分析方法。

通过本课程的学习要求学生掌握交流调压电路及交交变频电路的基本类型及其分析方法。

掌握谐振变换器电路的工作原理。

学会常用换流器的分析方法，了解高频化与软开关技术的发展。

掌握电力电子器件的应用基础，各类器件触发电路、门控电路及其保护措施和器件的散热问题。

掌握PWM直流变换电路及其应用、PWM逆变电路、PWM交流变换电路和PWM 整流电路的分类、电路的控制问题及电路的参数计算。

二、教学内容及学时安排第一章交流调压电路及交交变频电路6学时1.1 概述1.1.1 交流电力控制电路基本类型及其应用1.1.2 交交变频电路基本类型及其应用1.2 单相交流调压电路1.3 三相交流调压电路1.3.1 主电路基本形式1.3.2 控制原理及工作条件分析1.3.3 三相交流调压电路典型波形分析1.4 其他类型的交流电力控制电路1.5 三相交交变频电路1.6交交变频电路的运行方式及性能特点1.6.1 有环流与无环流运行方式1.6.2 输出电压的控制1.6.3 输入侧功率因数1.7 其他类型的交交变频电路1.7.1 三倍倍频电路1.7.2 负载换流的倍频电路1.7.3 矩阵式交交变频电路第二章谐振变换器8学时2.1 概述2.2 谐振电路的基本概念2.2.1 串联谐振电路工作原理2.2.2 并联谐振电路工作原理2.2.3 高阶谐振电路2.3 负载谐振换流器2.3.1 串联负载谐振换流器2.3.2 并联负载谐振换流器2.3.3 高阶谐振换流器2.3.4 E类换流器2.4 谐振开关换流器2.4.1 零电流谐振开关换流器2.4.2 零电压谐振开关换流器2.5谐振直流连接逆变器2.6双向谐振换流器2.7 小结第三章电力电子器件的应用基础8学时3.1 晶闸管触发电路3.1.1 晶闸管对触发电路的基本要求3.1.2 触发电路的型式3.1.3 单极晶体管移相触发电路3.2 可关断晶闸管（GTO）的门控电路3.2.1 门极驱动特性3.2.2 门极控制信号波形分析3.2.3 GTO的门控电路3.3 电力MOSFET和IGBT的栅控电路及其模块3.3.1 电力MOSFET的栅极驱动电路3.3.2 IGBT的栅极驱动电路3.4 电力电子器件的串并联应用及系统容量扩展3.4.1 晶闸管的串并联3.4.2 GTO的串并联应用3.4.3 功率MOSFET的并联应用3.4.4 IGBT的串并联应用3.5 器件使用中的保护措施3.5.1 晶闸管的保护措施3.5.2 功率MOSFET的保护3.5.3 GTO的过电流保护3.5.4 IGBT的的保护3.6 电力电子器件的缓冲电路3.6.1 缓冲电路的作用与基本类型3.6.2 缓冲电路的基本结构3.7 器件的散热3.7.1 散热的原理与重要性3.7.2 散热器及其安装第四章 PWM整流电路及其应用8学时4.1脉冲整流电路的基本原理及分类4.1.1 基本原理4.1.2 PWM整流器的分类与对偶性4.2 电压型PWM整流器4.2.1 单相PWM整流器主电路结构及工作原理4.2.2 主要方程式及相量图4.2.3 工作模式及能量关系4.2.4 电压型三相PWM整流器主电路结构及工作原理4.2.5 电压型PWM整流器的控制4.3 电流型PWM整流器4.3.1 单相PWM整流器主电路结构及工作原理4.3.2 主要方程式及相量图4.3.3 工作模式及能量关系4.3.4 单相电流型晶闸管PWM整流器工作原理4.3.5 三相电流型PWM整流器主电路结构及工作原理4.4电压型PWM整流器与电流型PWM整流器的性能特点比较4.5 PWM整流器的应用4.5.1 PWM整流器在电力机车上的应用4.5.2 PWM整流器在大容量通用变频器中的应用4.5.3 有源电子负载4.5.4 可再生能源和储能系统与电网间的互联4.6 小结三、教材及主要参考书1、刘志刚主编，《电力电子学》, 清华大学出版社, 2004．6 第1版,2、林渭勋编著，《现代电力电子技术》, 机械工业出版社, 2006．1 第1版,3、石新春主编，《电力电子技术》, 中国电力出版社, 2006．3 第1版,4、周克宁主编，《电力电子技术》, 机械工业出版社, 2004．10 第1版,5、郑宏婕主编，《电力电子技术及应用》, 福建科学技术出版社, 2005．1 第1版,6、（美）Bimai K.Bose著，《现代电力电子与交流传动》, 机械工业出版社, 2005．5 第1版,7、徐德鸿编著，《电力电子系统建模及控制》, 机械工业出版社, 2006．1 第1版,8、贺益康编著，《电力电子技术》, 科学出版社, 2004．4 第1版,9、《第七届中国电力电子与传动控制学术会议论文集》，《电气传动自动化》编辑部，2001.1000507735《现代电力电子技术》课程简介课程名称：现代电力电子技术英文名称：Modern Power Electronics Technology课程编号：00507735课程学时：32课程学分：2课程性质：学位课适用专业：电力电子与电力传动预修课程：电力电子技术、模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、自动控制理论大纲执笔人：朱建伟主要教学内容：本课程主要介绍有关现代电力电子技术的基本原理和广泛的应用。

现代电力电子技术现代电力电子技术【1】摘要：电力电子技术是利用电力电子器件对电能转换技术的控制。

如果微电子技术是信息处理技术，电力电子技术就是电力处理技术。

电力电子技术是衔接控制、电子和电力的三大电气工程技术的交叉科学的融合。

由于新型的功率电子器件的广泛使用，使电子技术的发展大大超出信息处理和信息传输为主的弱电范围。

而在交流电源的电压和频率变换技术方面，得到进一步开发。

并且日益普及应用于工业生产中，使电子技术开辟了新的技术领域一一电力电子技术.随着工业设备机电一体化的技术改造，将使工业生产呈现新的面貌。

关键词：浅谈现代电力电子技术现如今的高新技术有很多都是和电网的相位、电压、电流和频率等基本参数的转换与控制相关。

现代电力电子技术能实现对这些参数的高效处理与精确控翻，对大功率的电能频率的变换能够得到很好的实现，这样可以支持多项高新技术的发展。

1现代电力电子技术的内涵现如今电力电子技术主要是处理的对象时功率，主要是来实现高效率和高品质的用电。

电力电子技术主要通过电力半导体器件和自动控制技术、计算机和电磁技术的三者综合运用来实现获取、传输、变换和利用。

在各种高质量、高效和高可靠性的电源中能够起到非常重要的作用，可以让当代的电力电子技术得到很充分的运用。

功率IGBT和MOSFET是非常具有代表性，其功率半导体复合器件主要具有高频、高压和大电流等的特点。

这类的特点也意味着传统的电力电子技术不能够适应现如今的社会发展，电力电子技术已经进入了一个全新的高速发展的时代。

具有功能驱动、节能明显和先进等特点的IGBT，MOSFET等新型电力电子器件，所以可以在新型家电、感应加热、通信、计算机电源和电动交通工具等领域中有很好的发展前景。

2现代电力电子技术的历史沿革电子技术和微电子技术在80年代以来在各自的发展滞后得到了有效的结合，也就产生了全新概念的全控型的高频化电力电子集成器件。

可关断晶体管(GTO)电力晶体管(GTR)以及此类晶体管的模块也得到了实用化。

现代电力电子技术导论绪论电力电子技术在现代社会中扮演着至关重要的角色。

随着电子技术的迅速发展，电力电子技术的应用范围不断扩大，涉及到能源转换、能源管理、电动车辆、可再生能源等领域。

本文将介绍现代电力电子技术的基本原理、应用和未来发展方向。

第一章：电力电子器件1.1 电力电子器件概述1.1.1 电力电子器件的定义和分类1.1.2 电力电子器件的特点和性能指标1.2 二极管和整流器1.2.1 二极管的基本原理和特性1.2.2 整流器的基本原理和分类1.3 可控硅器件1.3.1 可控硅的基本原理和特性1.3.2 可控硅的应用和发展趋势1.4 晶闸管和弱级别器件1.4.1 晶闸管的基本原理和特性1.4.2 弱级别器件的基本原理和应用第二章：电力电子转换器2.1 电力电子转换器的概述2.1.1 电力电子转换器的基本结构和工作原理 2.1.2 电力电子转换器的应用领域2.2 直流-直流变换器2.2.1 升压转换器的原理和应用2.2.2 降压转换器的原理和应用2.3 直流-交流变换器2.3.1 单相桥式可控整流器的原理和应用2.3.2 三相桥式可控整流器的原理和应用2.4 交流-交流变换器2.4.1 交流-交流变换器的基本原理和分类2.4.2 交流-交流变换器的应用和发展趋势第三章：现代电力电子应用3.1 电力电子在电能质量控制中的应用3.1.1 电能质量的定义和评价指标3.1.2 电力电子器件在电能质量控制中的应用 3.2 电力电子在电动车辆中的应用3.2.1 电动车辆的概述和分类3.2.2 电力电子技术在电动车辆中的应用3.3 电力电子在可再生能源中的应用3.3.1 可再生能源的定义和分类3.3.2 电力电子技术在可再生能源中的应用案例第四章：现代电力电子技术的发展趋势4.1 多电平和多能源的电力电子系统4.1.1 多电平变换技术的原理和应用4.1.2 多能源系统的概念和特点4.2 高频和高效率的电力电子转换技术4.2.1 高频电力电子转换技术的优势和挑战4.2.2 高效率电力电子转换技术的研究方向4.3 智能和可靠的电力电子系统4.3.1 智能电力电子系统的特点和应用4.3.2 可靠性设计在电力电子系统中的重要性结语现代电力电子技术在电力转换和能源管理方面具有重要的意义。

《现代电力电子技术》课程质量标准一.定义《现代电力电子技术》课程各教学环节质量标准指完成本教学环节所必需的基本过程或基本要求。

学生达到此标准即可认为达到通过该环节的基本合格条件，通过有关考核合格后得到学分;教师达到此标准，作为工作考核的依据，才能被确认该环节的教学工作合格。

二.《现代电力电子技术》课程教学质量标准1.任课教师资格(1)获得教师资格证书，且具有讲师及讲师以上专业技术职称的师资。

(2)承担过两遍以上《现代电力电子技术》课程助教辅导工作。

(3)具有一定的现代电力电子技术变流系统实践锻炼经历：单独指导过现代电力电子技术变流系统方面题目的学生毕业设计或《现代电力电子技术》课程设计工作。

(4)属新开课教师进行《现代电力电子技术》课程试讲，试讲效果良好。

2.教学准备(1)熟悉《现代电力电子技术》课程教学大纲的基本内容及学时分配。

(2)理解电气工程及其自动化学科各相关课程间的知识体系和关系。

(3)了解学生前序课程学习内容及程度。

(4)上课前，备课量达到学校教务处的基本要求，任新课教师备课前必须阅读并充分理解如下教材相关内容：《电力电子技术》.王兆安黄俊主编•机械工业出版社,2000年.《电力电子技术基础》.林渭勋编..机械工业出版社,1990年.(5)按照《现代电力电子技术》课程教学大纲内容编写授课计划，适当补充国内外现代电力电子技术的最新发展内容。

3.课堂教学及课外辅导(1 )教书育人，对学生的未来负责，关心每一个学生的成长，不歧视学习成绩落后的学生,使学生在一个宽松的环境下健康成长。

(2)课堂教学必须谩守学校相关规章制度，认真组织好每一节课的课堂教学。

严格要求学生，要进行课堂考勤,并在点名册上做好考勤记录。

(3)掌握授课进程，教学进度与授课计划的差距不超过6学时。

(4)与学生约定时间和地点，进行课外辅导答疑。

(5)每章批阅一次作业，课外作业包含所学《现代电力电子技术》课程的基本内容，每次批阅二分之一作业，每次作业按照百分制批阅,并严格登记。

《电力电子技术》参考书目
1.徐德鸿，马皓，汪槱生. 电力电子技术. 科学出版社, 2006.
2.应建平，林渭勋，黄敏超. 电力电子技术根底. 机械工业出版社,
2003.
3.林渭勋等. 电力电子电路. 浙江大学出版社, 1986.
4.陈坚. 电力电子学－电力电子变换和控制技术. 高等教育出版社,
2002.
5.王兆安，黄俊. 电力电子技术. 机械工业出版社，2000.
6.赵良炳. 现代电力电子技术根底. 清华大学出版社, 1995.
7.丁道宏. 电力电子技术〔修订版〕. 航天工业出版社, 1999.
8.何希才,江云霞. 现代电力电子技术. 国防大学出版社, 1996.
9.张立. 现代电力电子技术. 科学出版社, 1992.
10.黄俊等. 电力电子自关断器件及电路. 机械工业出版社, 1991.
11.王志良. 电力电子新器件及其应用技术. 机械工业出版社, 1995.。