电力电子技术课程设计要求及题目..汇编

《电力电子技术》课程设计要求一、课程设计的目的1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、提高学生课程设计报告撰写水平。

二、下列题目任选一题：1：画出具有再生反馈电力能力的间接交流变流电路，分析工作原理，说明如何实现负载能量回馈的。

分析该电路的优点以及局限性。

2：画出间接直流变流电路，比较4种不同间接直流变流电路，说明工作原理明。

分析电路的优点以及局限性。

3：分析大功率可控整流电路形式结构，说明基本原理及特点。

4：分析整流电路的功率因数及谐波，以实例说明谐波计算过程。

5：说明PWM整流电路工作原理，分析和相控整流电路的原理和性能不同之处。

6：单相、三相可控整流技术的工程应用7：降压（或者升压）斩波变换技术的工程应用8：交流调压或交流调功技术的工程应用9：变频技术的工程应用10：有源、无源逆变技术的工程应用11：.在老师指导下，选择其它题目三、要求：1.以论文形式上交（题目，摘要，关键词，内容，参考资料等）；2.字数不少于4000字，插图不少于3幅；3.独立完成；4.参加答辩。

四、注意事项①所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在一周内完成，题目要结合工程实际。

学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，但不允许选择其他组题目方向的内容设计（复合变换除外）。

②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计题目。

自立题目后，首先要明确自己课程设计的设计内容。

要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入要求，输出要达到的目标，装置容量的大小以及装置要具有哪些功能）。

例如：直流电动机调压调速可控整流电源设计主要技术数据输入交流电源：三相380V 10% f=50Hz直流输出电压：0~220V50~220V范围内，直流输出电流额定值100A 直流输出电流连续的最小值为10A设计内容：整流电路的选择整流变压器额定参数的计算晶闸管电流、电压额定的选择平波电抗器电感值的计算保护电路的设计触发电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图列出主电路所用元器件的明细表五、设计时间为1周，交稿日期：一周之内。

电力电子技术的课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力电子器件的基本工作原理，如二极管、晶体管、晶闸管等；2. 了解电力电子电路的基本类型，如整流电路、斩波电路、逆变电路等；3. 学会分析简单电力电子电路的性能、特点及应用场合；4. 掌握电力电子设备在实际应用中的参数计算和选型方法。

技能目标：1. 能够正确使用实验设备搭建简单的电力电子电路；2. 学会运用电路分析方法，对电力电子电路进行性能分析和故障排查；3. 能够根据实际需求设计简单的电力电子系统，并进行参数计算和选型。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨的科学态度，树立工程伦理观念。

课程性质：本课程为电力电子技术的基础课程，旨在使学生掌握电力电子器件、电路及其应用，培养实际操作能力和工程素养。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和动手能力，但对电力电子技术尚处于入门阶段。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践和实际应用，提高学生的综合能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 电力电子器件：介绍二极管、晶体管、晶闸管等基本器件的结构、工作原理及特性，重点讲解其在电力电子电路中的应用。

教材章节：第一章至第三章内容安排：2学时2. 电力电子电路：讲解整流电路、斩波电路、逆变电路等基本电路的类型、工作原理及性能特点。

教材章节：第四章至第六章内容安排：4学时3. 电力电子电路分析：教授电路分析方法，如平均值法、等效电路法等，分析典型电力电子电路的性能和应用。

教材章节：第七章内容安排：3学时4. 电力电子设备设计：介绍参数计算和选型方法，结合实际案例进行设备设计。

教材章节：第八章内容安排：3学时5. 实践操作：安排学生进行电力电子电路搭建、性能测试和故障排查，提高动手能力。

《电力电子技术课程设计》题目一、课程设计的性质和目的性质:是电气信息专业的必修实践性环节。

目的:1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力;2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论;3、初步掌握电力电子电路的设计方法。

二、课程设计的题目:(一单相双半波晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(二单相双半波晶闸管整流电路的设计(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~90º(三单相双半波晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(四单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(五单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~90º(六单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(七单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(八单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(九单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管(阻感负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(十单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管(反电势、电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500kW3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V(十一MOSFET降压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~90%5、输出电压脉率:小于10%(十二IGBT降压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~90%5、输出电压脉率:小于10%(十三MOSFET升压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=50V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~50%5、输出电压脉率:小于10%(十四IGBT升压斩波电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=50V2、输出功率:300W3、开关频率5kHz4、占空比10%~50%5、输出电压脉率:小于10%(十五MOSFET单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十六IGBT单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十七MOSFET单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十八IGBT单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载设计条件:1、输入直流电压:Ud=100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1kHz方波(十九单相交流调压电路(反并联设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(二十单相交流调压电路(混合反并联设计(纯电阻负载设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º(二十一单相桥式晶闸管有源逆变电路设计(反电势阻感负载设计条件:1、电源电压:交流50V/50Hz2、逆变功率:200W3、反电势:E=70V4、逆变角:β=35º。

《电力电子技术》课程设计报告题目：晶闸管10KW直流电动机调速系统设计院（系）：机电与自动化学院专业班级：电气自动化技术1002学生姓名：曹畅学号：20102822054指导教师：刘政亷2012年6月25日至2012年7月6日华中科技大学武昌分校《电力电子技术》课程设计任务书目录1. 课程设计题目及要求 (1)1.1 题目 (1)1.2 控制要求 (1)1.3 系统总体方案设计 (2)2. 三相全控桥主电路设计 (3)2.1 电路及原理 (3)2.2 整流变压器参数计算 (4)2.3 晶闸管参数计算 (6)3. 触发电路设计 (7)3.1 KC04芯片引脚介绍 (7)3.2 KC04芯片原理图 (7)3.3 触发电路及原理 (8)4. 反馈电路参数的选择与计算 (11)4.1 测速发电机的选择 (11)4.2 电流截止反馈环节的选择 (11)4.3 调速静态精度的计算 (12)4.4 给定环节的选择 (14)4.5 电机负载变化转速恒定原理 (14)5.设计总结 (15)6.参考文献 (16)7.附录1 (17)附录2 (18)1. 课程设计题目及要求1.1 题目晶闸管10KW直流电动机调速系统设计1.2 控制要求工业生产中常常要求电动机具有宽的调速范围和调速精度，例如连续式轧钢机. 造纸机. 电梯等。

为此利用调节直流电机电枢电压获得良好的调速性能，而晶闸管三相桥全控整流电路可以根据伩号Ug（直流）的大小変化方便地改变直流输出电压的大小。

本课题要求设计一个由晶闸管整流桥、直流电动机、PI调节器(运放)组成的调速控制系统，完成完整电路原理图设计和绘制。

具体设计内容如下：1、晶闸管三相桥式全控整流电路旳基本工作原理（1）晶闸管型号規格选择（2）晶闸管保护设计（3）整流变压器设计(求U2)2、整流变压器设计3、三相脉冲触发器设计刺按下启动按钮，可选择工频/变频控制，手动控制（自动转换4、测速电路设计和PI调节器设计原始数据如下：（1）直流电动机：Z3-71 Pn = 10KW Un = 220V In = 55A Nn = 1000r/min 电枢电阻Ra = 0.5 Ω电枢电忎Ld = 7mH励磁电压UL = 220V 励磁电流IL = 1.6A（2）直流测速发电机：55CY61 Nn = 2000r/min Un = 110V（3）霍尓电流传感器：LA50（4）最小整流角α= 20度 Cos20 = 0.941.3系统总体方案设计图1—3由于电机容量较大，且要求电流脉动小，故选用三相全控桥式整流电路的供电方案。

电力电子技术课程设计要求及题目一、课程设计说明书应包括以下内容：1、中文摘要；2、绪论（内容介绍）；3、工作原理（理论分析）；4、整体方案设计，画出系统结构图（系统框图）；5、具体实施，包括：主电路的设计、参数计算、元器件选择、控制电路设计、驱动电路设计等；6、仿真模型的搭建，给出不同条件下的结果并进行分析；7、设计说明书10~15页，要求手写，仿真或实验结果图可打印然后粘到说明书中；8、A3图纸一张（硬件电路图，Protel、CAD等软件）。

9、仿真软件为Matlab/Simulink；10、做仿真的要给出所有仿真模型，并说明搭建过程及原理，给出仿真结果，进行分析并得出结论。

二、上交材料1、设计说明书，1张A3图纸；2、截止日期：2017-07-14（周五），具体时间与相应老师联系；3、负责老师：电气14-3，李一丹老师，153********电气14-4，王玉萍老师，136********电气14-10，郑爽老师，188********电气14-11，李雯老师，159********电气14-12，吕雄飞老师，139********注意：3~4人一组，每组不得超过4人。

不许雷同。

1.升压斩波电路的设计（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：直流输入电压24V；输出电压54V；输出电流5A；工作频率100KHz；最大输出纹波电压0.2V。

2.降压斩波电路的设计（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：直流输入电压36V；输出电压12V；输出电流3A；工作频率100KHz；最大输出纹波电压0.05V。

3.DC/AC变换器的设计（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：输入电压：12V直流电压；输出交流220V；单相；功率：500W；SPWM控制；说明：输入电压直流12V采用DC/DC变换器或现成的开关电源；正弦波发生器可以采用专用的集成电路或用单片机等CPU自制。

4.三相桥式全控整流电路（除常规要求外，应实现仿真）设计指标：（1）将三相380V交流电源通过三相桥式整流电路变成可调的直流电源；（2）进行方案比较，并选定设计方案；（3）完成主电路设计，各主要元器件的选择；（4）驱动电路和保护电路的设计，各主要器件的选择；（5）绘制控制角为300、600度时电路主要节点的电压及电流波形。

设计任务书1 舞台灯光控制电路的设计与分析√一、设计任务设计一个舞台灯光控制系统，通过给定电位器可以实现灯光亮度的连续可调。

灯泡为白炽灯，可视为纯电阻性负载，灯光亮度与灯泡两端电压（交流有效值或直流平均值）的平方成正比。

二、设计条件与指标1.单相交流电源，额定电压220V；2.灯泡：额定功率2kW，额定电压220V；3.灯光亮度调节范围（10~100）%；4.尽量提高功率因数，并减小谐波污染；三、设计要求1.分析题目要求，提出2~3种实现方案，比较并确定主电路结构和控制方案；2.设计主电路原理图和触发电路的原理框图；3.参数计算，选择主电路元件参数；4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化；5.典型工况下的谐波分析与功率因数计算；6.撰写课程设计报告。

四、参考文献1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社；2.陈国呈译，《电力电子电路》，日本电气学会编，科学出版社。

设计任务书2 永磁直流伺服电机调速系统的设计√一、设计任务设计一个永磁直流伺服电机的调速控制系统，通过电位器可以调节电机的转速和转向。

电机为反电势负载，在恒转矩的稳态情况下，电机转速基本与电枢电压成正比，电机的转向与电枢电压的极性有关。

电机的电枢绕组可视为反电势与电枢电阻及电感的串联。

二、设计条件与指标1.单相交流电源，额定电压220V；2.电机：额定功率500W，额定电压220V dc，额定转速1000rpm，Ra=2Ω，La=10mH；3.电机速度调节范围±（10~100）%；4.尽量减小电机的电磁转矩脉动；三、设计要求1.分析题目要求，提出2~3种实现方案，比较确定主电路结构和控制方案；2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路；3.参数计算，选择主电路元件参数分析主电路工作原理；4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化；5.撰写课程设计报告。

四、参考文献1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社；2.陈国呈译，《电力电子电路》，日本电气学会编，科学出版社；3.余永权，《单片机在控制系统中的应用》，电子工业出版社；设计任务书3 PWM开关型功率放大器的设计√一、设计任务常用的功率放大器为线性功放，功率管工作于线性放大区域，性能好，但功耗大。

（一）课题一单相半波整流电路的设计输入电压：单相交流220v，50HZ，输出功率：1KW；用集成电路组成触发电路负载性质：电阻，电阻电感对电路进行主设计、计算与说明。

计算所用元器件型号参数（二）课题二单相桥式可控整流电路的设计输入电压：单相交流220v，50HZ，输出功率：1KW；用集成电路组成触发电路负载性质：电阻，电阻电感对电路进行主设计、计算与说明。

计算所用元器件型号参数（三）课题三三相半波整流电路的设计输入电压：三相交流380v，50HZ，输出功率：2KW；用集成电路组成触发电路负载性质：电阻，电阻电感对电路进行主设计、计算与说明。

计算所用元器件型号参数（四）课题四三相桥式可控整流电路的研究输入电压：三相交流380v，50HZ，输出功率：2KW；用集成电路组成触发电路负载性质：电阻，电阻电感对电路进行主设计、计算与说明。

计算所用元器件型号参数（五）课题五直流流斩波电路的设计输入电压：单相交流220v，50HZ，输出功率：0.51KW；用集成电路组成触发电路负载性质：电阻对电路进行主设计、计算与说明。

计算所用元器件型号参数（六）课题六单相交流调压电路的设计输入电压：单相交流220v，50HZ，输出功率：0.5KW；用集成电路组成触发电路负载性质：电阻对电路进行主设计、计算与说明。

计算所用元器件型号参数（七）课题七直流电机调速电路的设计输入电压：单相交流220v，50HZ，输出电流：1~20A用集成电路组成触发电路负载性质：直流电机移相电压:0~10V.移相范围：大于等于170调速比：20:1对电路进行主设计、计算说明。

计算所用元器件型号参数（八）课题八晶闸管触发组件的设计输入电压：单相交流220v，50HZ，交流同步电压：30v用集成电路组成触发电路负载性质：直流电机移相电压:0~10V.移相范围：大于等于170对电路进行主设计、计算说明。

计算所用元器件型号参数（九）课题九晶闸管触发电路的设计输入电压：单相交流220v，50HZ，交流同步电压：20v移相电压:0~10V.移相范围：大于等于170对电路进行主设计、计算说明。

电力电子技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力电子技术的基本概念、原理和应用，培养学生分析和解决电力电子技术问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：–了解电力电子技术的基本原理和特性；–掌握电力电子器件的工作原理和选用方法；–熟悉电力电子电路的分析和设计方法。

2.技能目标：–能够分析简单的电力电子电路；–能够选用合适的电力电子器件进行电路设计；–能够进行电力电子设备的安装、调试和维护。

3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神；–增强学生对电力电子技术领域的兴趣和自信心；–培养学生对电力电子技术应用的的责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力电子技术的基本原理、电力电子器件、电力电子电路的分析与设计以及电力电子技术的应用。

具体安排如下：1.电力电子技术的基本原理：–电力电子器件的工作原理；–电力电子电路的特性与分类。

2.电力电子器件：–晶闸管及其驱动电路；–整流器、逆变器及其控制电路。

3.电力电子电路的分析与设计：–电力电子电路的基本分析方法；–电力电子电路的设计原则与步骤。

4.电力电子技术的应用：–电力电子设备的功能与结构；–电力电子技术的应用领域。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。

主要包括：1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握电力电子技术的基本概念和原理；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解电力电子技术的应用；4.实验法：通过实验操作，让学生熟悉电力电子器件和电路的工作原理。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材选用《电力电子技术》一书，参考书包括《电力电子器件》和《电力电子电路设计》。

多媒体资料包括教学PPT、视频动画等。

实验设备包括晶闸管、整流器、逆变器等实验装置。

这些资源能够支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。

《电力电子技术》课程设计计划书一、课程设计的总体目标电力电子技术课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。

其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。

通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。

二、课程设计时间分配课程设计时间为 10天。

（1）调研、查资料2天。

（2）总体方案设计2天。

（3）单元电路设计2天（画原理图，参数计算）。

（4）实验室完成相应电路的验证。

1天（5）撰写设计说明书2天。

（6）验收1天。

三、课程设计的总体要求（1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。

（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。

（3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。

（4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。

（5）广泛收集相关技术资料。

（6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。

（7）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。

（8）培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。

四、课程设计的内容（1）明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。

（2）制定设计方案。

（3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。

（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。

五、课程设计报告的主要内容如下：（1）课题名称。

《电力电子技术》课程设计
一、课程设计的性质和目的
性质：是电气信息专业的必修实践性环节。

目的：
1、培养学生文献检索的能力、综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；
2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、初步掌握电力电子电路的设计方法。

二、课程设计的内容
声光自熄灯的设计
设计内容：
（1）电源~220V;
（2）设计出声控和光控的逻辑控制电路、驱动电路、延时电路等；
（3）选择出合适的IC芯片；
（4）利用protel软件绘制出相应的电路原理图；
（5）列出主电路所用元器件的明细表；
（6）组成电路并进行调试。

参考电路图如下：
三、课程设计基本要求
1、根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路、控制电路；
2、制作主电路、控制电路，并完成系统调试；
3、撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出典型波形，说明调试过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料；
4、通过答辩。

四、考核
1、写出课程设计报告；
2、指导教师检查制作实物的完成情况；
3、答辩3~5分钟：由指导教师指定1名学生参加答辩，要求叙述设计内容、自己所做的工作，实事求事地回答指导教师提出的问题。

根据以上三项内容和学生在课程设计过程中的工作态度按五级记分制（优、良、中、及格、不及格）给出成绩。