电力电子课题

电力电子的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子器件的基本原理和分类，掌握其工作特性和应用范围。

2. 学习电力电子变换器的基本电路拓扑，理解其工作原理和转换过程。

3. 掌握电力电子器件的驱动与保护方法，了解其在实际电路中的应用。

技能目标：1. 能够运用电力电子器件设计简单的电力变换电路，并进行仿真分析。

2. 学会使用相关软件工具对电力电子电路进行性能评估和故障诊断。

3. 培养动手实践能力，能搭建简单的电力电子实验装置，并进行调试。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的好奇心和探索精神，激发学习兴趣。

2. 增强学生的团队合作意识，培养在小组讨论和实验中积极沟通、协作的能力。

3. 培养学生的节能环保意识，理解电力电子技术在节能减排中的重要作用。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握电力电子基础知识的同时，提高实践操作能力，培养创新思维和团队协作精神。

通过具体的学习成果分解，教师可进行针对性的教学设计和评估，确保课程目标的实现。

二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开：1. 电力电子器件：- 基本原理与分类：讲解电力电子器件的工作原理，如晶闸管、IGBT等，并介绍各类器件的应用范围。

- 工作特性：分析电力电子器件的主要参数，如静态特性、动态特性等。

2. 电力电子变换器：- 基本电路拓扑：介绍常用的电力电子变换器拓扑结构，如AC-DC、DC-AC、DC-DC等，并分析其工作原理。

- 转换过程：讲解不同变换器的工作过程，包括能量转换、电压电流波形等。

3. 器件驱动与保护：- 驱动方法：介绍电力电子器件的驱动技术，如光耦隔离驱动、磁隔离驱动等。

- 保护方法：分析器件保护措施，如过压保护、过流保护等。

教学内容安排与进度：1. 第一周：电力电子器件基本原理与分类，工作特性分析。

2. 第二周：电力电子变换器基本电路拓扑，工作原理讲解。

3. 第三周：器件驱动与保护方法，实际应用案例分析。

课程设计汇报课题名称：直流斩波电路旳设计电力电子技术课程设计任务书系：电气与信息工程系年级：专业：自动化直流斩波电路旳功能是将直流电变为另一种固定旳或可调旳直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter），直流斩波电路一般是指直接将直流变成直流旳状况，不包括直流-交流-直流旳状况；直流斩波电路旳种类诸多：降压斩波电路，升压斩波电路，这两种是最基本电路。

此外尚有升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。

斩波器旳工作方式有：脉宽调制方式（Ts不变，变化ton）和频率调制方式（ton不变，变化Ts）。

本设计是基于SG3525芯片为关键控制旳脉宽调制方式旳升压斩波电路和降压斩波电路，设计分为Multisim仿真和Protel两大部分构成。

Multisim重要是仿真分析，借助其强大旳仿真功能可以很直观旳看到PWM控制输出电压旳曲线图，通过设置参数分析输出与电路参数和控制量旳关系，运用软件自带旳电表和示波器能直观旳分析多种输出成果。

第二部分是硬件电路设计，它通过Protel等软件设计完毕。

关键字：直流斩波；PWM；SG35251 直流斩波主电路旳设计 (1)1.1 直流斩波电路原理 (1)直流降压斩波电路 (1)直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。

1.2 主电路旳设计.............................................................. 错误!未定义书签。

直流降压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。

直流降压斩波电路参数计数 ........................... 错误!未定义书签。

直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。

一、一、 教学课题学课题: : 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 二、教学目的和任务二、教学目的和任务 电力电子技术是研究利用电力电子器件、电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，电路理论和控制技术，电路理论和控制技术，实现对电能的控制、实现对电能的控制、变换和传输的科学，其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。

电力电子技术不但本身是一项高新技术，力电子技术不但本身是一项高新技术，而且还是其它多项高新技术发展的基础。

而且还是其它多项高新技术发展的基础。

而且还是其它多项高新技术发展的基础。

因此，因此，提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。

通过电通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的：力电子技术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Intel 网检索需要的文献资料。

网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。

、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。

、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。

、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

、提高学生课程设计报告撰写水平。

三、课程设计的基本要求三、课程设计的基本要求1. 教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目注意事项：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他电力电子装置设计，如开关电源、调光灯、镇流器、如开关电源、调光灯、镇流器、UPS UPS 电源等，但不允许选择其他班题目方向的内容设计（复合变换除外）。

② 通过图书馆和Intel 网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。

自本1004班课题选择
1、单相半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载）：谢世峰，刘超，肖亮湘
2、单相半波晶闸管整流电路的设计（阻感负载）：房帮亮，赵振江，罗涛
3、单相全控桥式晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载）：喻鹏，杨元友，刘伟
4、单相全控桥式晶闸管整流电路的设计（阻感负载）：薛涛，袁林海，马佑军
5、单相半控桥式晶闸管整流电路的设计（阻感负载）：刘爽，黄宗杰，葛取文
6、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）：吴磊，徐松松
7、MOSFET降压斩波电路设计（纯电阻负载）：张旭，吴志，林鹏
8、IGBT降压斩波电路设计（纯电阻负载）：崔倩雯，赵丽娜，王娥
9、升压斩波电路设计（纯电阻负载）：邓静，乐力铭，刘奇
10、IGBT升压斩波电路设计（纯电阻负载）：邵一峰，梁咏柏，喻盛
11、MOSFET单相桥式无源逆变电路设计（纯电阻负载）：刘志伟，朱谣，提云凯
12、IGBT单相桥式无源逆变电路设计（纯电阻负载）：刘一环，王向阳，舒乐军
13、MOSFET单相半桥无源逆变电路设计（纯电阻负载）：阳发，刘相伟，王德龙
14、IGBT单相半桥无源逆变电路设计（纯电阻负载）：
15、升降压斩波在直流可逆电动机调速中的应用：李敏，王文亮。

电力电子技术实验教案一、实验目的：1、了解电力电子技术的基本原理和应用领域；2、学习电力电子元器件的基本特性和使用方法；3、掌握电力电子实验仪器的使用方法；4、通过实验了解电力电子技术的各种调制方式和控制技术；5、培养学生的动手实践和问题解决能力。

二、实验内容：1、电力电子元器件的特性测试；2、单相桥式整流电路实验；3、直流调压电路实验；4、单相逆变电路实验；5、三相逆变电路实验；6、电力电子调制与控制技术实验。

三、实验仪器和设备：1、实验箱；2、示波器；3、信号发生器；4、电流表和电压表；5、稳流电源和稳压电源；6、相关电力电子元器件。

四、实验步骤：1、电力电子元器件的特性测试（1）学习使用测量电流、电压和功率的三用电表，测量并记录不同电力电子元件的电流-电压特性曲线。

（2）测量并记录二极管的正向特性曲线。

（3）测量并记录晶闸管的控制特性曲线。

（4）测量并记录场效应管的传导特性曲线。

（5）测量并记录开关管（如开关二极管、开关三极管）的关断特性曲线。

2、单相桥式整流电路实验（1）搭建单相桥式整流电路，观察并记录电压和电流的波形。

（2）通过改变输入电压、负载电阻和脉宽调制等方式，观察并分析输出电压和电流的变化规律。

3、直流调压电路实验（1）搭建直流调压电路，观察并记录输出电压的波形。

（2）通过改变输入电压、负载电阻和调压器参数等方式，观察并分析输出电压的变化规律。

4、单相逆变电路实验（1）搭建单相逆变电路，观察并记录输出电压和电流的波形。

（2）通过改变输入电压、负载电阻和脉宽调制等方式，观察并分析输出电压和电流的变化规律。

5、三相逆变电路实验（1）搭建三相逆变电路，观察并记录输出电压和电流的波形。

（2）通过改变输入电压、负载电阻和脉宽调制等方式，观察并分析输出电压和电流的变化规律。

6、电力电子调制与控制技术实验（1）学习并使用PID控制器或DSP控制器，通过调整控制参数实现电力电子系统的输出电压和电流控制。

（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。

一、教学目标1. 知识目标：（1）了解电力电子技术的概念、发展及应用领域；（2）掌握电力电子器件的基本结构、特性及应用；（3）熟悉电力电子变换器的工作原理及分类；（4）了解电力电子电路的功率变换与控制方法。

2. 能力目标：（1）培养学生分析、设计电力电子电路的能力；（2）提高学生解决实际问题的能力。

3. 情感目标：（1）激发学生对电力电子技术的兴趣；（2）培养学生的团队协作精神和创新意识。

二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）电力电子器件的基本结构、特性及应用；（2）电力电子变换器的工作原理及分类；（3）电力电子电路的功率变换与控制方法。

2. 教学难点：（1）电力电子器件的工作原理及特性；（2）电力电子变换器的控制策略。

三、教学过程1. 导入新课（1）介绍电力电子技术的概念、发展及应用领域；（2）提出本节课的学习目标。

2. 讲授新课（1）讲解电力电子器件的基本结构、特性及应用；（2）分析电力电子变换器的工作原理及分类；（3）介绍电力电子电路的功率变换与控制方法。

3. 课堂练习（1）布置与电力电子器件、变换器相关的练习题；（2）指导学生完成练习题。

4. 课堂小结（1）总结本节课所学内容；（2）强调重点、难点。

5. 课后作业（1）布置与电力电子变换器相关的课后作业；（2）要求学生在课后完成作业，巩固所学知识。

四、教学反思1. 教学效果本节课通过讲解、练习、小结等环节，使学生掌握了电力电子技术的基本知识，提高了学生的分析、设计能力。

但在实际教学过程中，发现部分学生对电力电子器件的工作原理理解不够透彻，需要加强讲解和练习。

2. 教学方法在教学中，采用讲授、练习、讨论等多种教学方法，提高了学生的学习兴趣。

但在课堂练习环节，部分学生未能积极参与，需要进一步改进教学方法，激发学生的学习积极性。

3. 教学改进（1）针对学生对电力电子器件工作原理理解不够透彻的问题，增加实例讲解，帮助学生理解；（2）在课堂练习环节，设计更具趣味性的练习题，提高学生的参与度；（3）加强师生互动，关注学生的学习进度，及时解答学生疑问。

《电力电子技术》课题一 调光灯【学习目标】：完成本课题的学习后，能够：1． 用万用表测试晶闸管和单结晶体管的好坏。

2． 掌握晶闸管工作原理。

3． 分析单相半波整流电路的工作原理。

4． 分析单结晶体管触发电路的工作原理。

5． 熟悉触发电路与主电路电压同步的基本概念。

【课题描述】：调光灯在日常生活中的应用非常广泛，其种类也很多。

图1-1（a ）是常见的调光台灯。

旋动调光旋钮便可以调节灯泡的亮度。

图1-1（b ）为电路原理图。

（a ） (b)图1-1 调光灯（a ）调光灯 （b ）调光灯电路原理图如图1—1(b)所示，调光灯电路由主电路和触发电路两部分构成，通过对主电路及触发电路的分析使学生能够理解电路的工作原理，进而掌握分析电路的方法。

下面具体分析与该调光旋钮 晶闸管同步变压器调光电位器触发电路主电路电路有关的知识：晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等容。

【相关知识点】： 一、晶闸管的工作原理 1．晶闸管的结构晶闸管是一种大功率PNPN 四层半导体元件，具有三个PN 结，引出三个极，阳极A 、阴极K 、门极（控制极）G ，其外形及符号如图1—2所示，各管脚名称（阳极A 、阴极K 、具有控制作用的门极G ）标于图中。

图1—2（b ）所示为晶闸管的图形符号及文字符号。

（a)（b)图1-2 晶闸管的外形及符号（a ）部分晶闸管外形 （b ）电气图形符号及文字符号晶闸管的部结构和等效电路如图1-3所示（a ）(b)图1-3 晶闸管的部结构及等效电路（a ）部结构 （b ）以三个PN 结等效2．晶闸管的工作原理为了说明晶闸管的工作原理，先做一个实验，实验电路如图1-4所示。

阳极电源E a 连小电流塑封式小电流塑封式小电流螺旋式阴极（K ）阴极（K ）阳极（A ）阳极（A ）门极（G ）门极（G ）接负载（白炽灯）接到晶闸管的阳极A与阴极K，组成晶闸管的主电路。

流过晶闸管阳极的电流称阳极电流I a，晶闸管阳极和阴极两端电压，称阳极电压U a。

电力电子毕业设计题目电力电子毕业设计题目电力电子是电气工程中的一个重要分支，它研究如何将电能转换、控制和调节，以满足不同电力系统的需求。

电力电子在现代社会中扮演着重要的角色，广泛应用于电力传输、工业控制、交通运输、可再生能源等领域。

在电力电子的学习过程中，毕业设计是一个重要的环节，它旨在培养学生的实践能力和解决问题的能力。

本文将探讨几个电力电子毕业设计题目，以供参考。

1. 变频调速系统设计变频调速系统是电力电子领域的重要应用之一，它通过改变电机的供电频率来实现电机的调速。

设计一个变频调速系统，可以涉及到功率电子器件的选择、控制策略的设计以及系统的稳定性分析等方面。

在设计过程中，可以选择不同类型的电机，如感应电机、永磁同步电机等，并根据实际需求选择合适的功率电子器件和控制算法。

通过对系统的建模和仿真，可以评估系统的性能和稳定性。

2. 电力电子变换器设计电力电子变换器是电力电子系统中的核心部件，它实现了电能的转换和控制。

设计一个电力电子变换器可以涉及到拓扑结构的选择、电路参数的设计以及控制策略的制定等方面。

在设计过程中，可以选择不同类型的变换器拓扑，如单相桥式变换器、三相桥式变换器等，并根据实际需求选择合适的电路参数和控制策略。

通过对变换器的建模和仿真，可以评估变换器的性能和效率。

3. 电力电子应用于可再生能源系统可再生能源系统是未来能源发展的重要方向，电力电子在可再生能源系统中起着至关重要的作用。

设计一个电力电子应用于可再生能源系统的毕业设计，可以涉及到可再生能源的发电、储能和逆变等方面。

在设计过程中，可以选择不同类型的可再生能源，如太阳能、风能等，并根据实际需求选择合适的电力电子器件和控制策略。

通过对系统的建模和仿真，可以评估系统的性能和可靠性。

4. 电力电子在电力传输中的应用电力传输是电力系统中的重要环节，电力电子在电力传输中的应用可以提高传输效率和稳定性。

设计一个电力电子在电力传输中的毕业设计，可以涉及到输电线路的电压控制、无功补偿和谐波抑制等方面。

一、你对光伏发电领域内，哪些涉及“电力电子技术”的内容感兴趣？总结一下查阅文献的体会和感受（对今后的职业规划有何帮助？）。

光伏发电中获得电力，需要通过太阳能电池进行光电变换来实现。

它同以往其他发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭的危险；②绝对干净无公害；③不受资源分布地域的限制；④可以在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上更容易接受；⑦获取能源花费的时间短。

不足之处是：①照射的能量分布密度不均匀且需要占用巨大面积；②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有诸多的优点，因此受到世界各国的重视。

下面是电力电子技术在光伏发电你的应用，主要是电力电子器件及构成的电路的应用。

1、光伏直流变换电路光伏电池是一种输出特性迥异于常规电源的直流电源,对电压接受型负载(如蓄电池)、电流接受型(如永磁直流电动机)、纯阻性负载3种不同类型的负载,其匹配特性也迥然相异。

随着天气(辐照度、温度)变化,实时调整负载的伏安特性使其相交于光伏电池伏安特性的最大功率输出点处,降低负载失配功率损失,实现!最大功率点跟踪(MPPT)是光伏直流变换电路的主要功能之一。

光伏直流变换电路主要有脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)两种方法,其中,PWM为常用控制方法。

光伏直流变换器主电路分直接变换(直流斩波器,无变压器隔离)和间接变换(开关电源型DC/DC变换器,有变压器隔离)两大类。

如表1。

Buck(降压)、Boost(升压)主电路是最基本的变换器拓扑,由此可派生出多种组合结构。

表1所列4种直流斩波器的输入输出的一根线均是共用的,故统称为!三端开关式稳压器。

的多种间接变换器拓扑分别派生于各基本DC-DC变换器,亦称为直-交-直变换器,其克服了直流斩波器输入输出不隔离、输入输出电压或电流比受限制、不能实现多路输出的局限,常用于直流光伏输电线路、逆变器和负荷间的电压匹配变换等场合。