1、 石家庄铁道大学四方学院教 案20102011 学年第 一 学期系（部）：电气工程系教 研 室：自动化课 程 名 称：电力电子技术授 课 班 级：0953-14主 讲 教 师：高艳玲职 称： 讲师使 用 教 材：电力电子技术石家庄铁道大学四方学院教务处制教 案（首页）课程名称中文：电力电子技术课程编号L08111英文：Technology of Power Electronic学 分3.5授课教师高艳玲职 称讲师课程性质学位课（ ） 必修课（ ） 选修课（ ）授课对象专业和班级： 自动化专业 共 4 个班课程学时 56 学时周学时 3.5 学时起止周1周16周学时分配理论讲授： 40 学时；
2、实验： 16 学时； 上机： 0 学时授课方式课堂讲授（ ）；实践课（ ）考核方式考试（ ）；考查（ ）使用教材教材名称：电力电子技术作者：王兆安 出版社： 机械工业出版社 出版日期：2009年5月主要参考资料及指定参考书1、邵丙衡，电力电子技术（第一版），中国铁道出版社，1997年2、叶斌，电力电子应用技术，清华大学出版社，2006年3、张力,现代电力电子技术，科学出版社，1992年审核意见 教研室主任（签字）：年 月 日系（部）主任（签字）： 年 月 日石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第 1 周日 期节 次第 节授课内容第一章 绪论授课学时2学时教学目的电力电子技术介绍，电力电子技术发
3、展史及应用教学重点电力变换的分类教学难点电力变换的分类教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、本门课程介绍（10分钟）二、电力电子技术的概念（30分钟）三、电力电子技术的发展史（10分钟）四、电力电子技术的应用（20分钟）五、本教材的内容简介和使用说明（20分钟）六、本讲总结（10分钟）思考题作 业石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第 1 周日 期节 次第 节授课内容电力电子器件概述、不可控器件电力二极管授课学时2学时教学目的掌握电力电子器件系统的组成，电力二极管的工作原理和基本特征。教学重点电力电子器件系统的组成，电力二极管的工作原理和基本特征教学难点电导调制效应教学手段器
4、材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、电力电子器件概述（40分钟）电力电子器件的概念和特征，应用电力电子器件的系统组成，电力电子器件的分类。三、不可控器件-电力二极管（45分钟）PN结与电力二极管的工作原理，电力二极管的基本特性，电力二极管的主要参数，电力二极管的主要类型。四、本讲总结（10分钟）思考题作 业石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第 2 周日 期节 次第 节授课内容半控型器件晶闸管授课学时2学时教学目的掌握晶闸管的工作原理，基本特性，主要参数教学重点晶闸管的工作原理，主要参数的计算教学难点额定电流的计算教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法
5、教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、晶闸管的结构与工作原理（15分钟） 晶闸管的结构，双晶体管模型，晶闸管的工作原理三、晶闸管的基本特性（25分钟） 静态特性和动态特性4、 晶闸管的主要参数（35分钟） 电压定额，电流定额，动态参数五、晶闸管的派生器件（10分钟）六、本讲总结（10分钟）思考题作 业2-2，2-3，2-4，2-5石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第2 周日 期节 次第 节授课内容典型全控型器件授课学时2学时教学目的掌握典型全控型器件的工作原理，符号，基本特性教学重点电力场效应晶体管和绝缘栅双基晶体管的基本原理，符号，基本特性教学难点电力场效应晶体管和绝缘栅双基晶体管的基本原
6、理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、门极可关断晶闸管（15分钟） GTO的结构和工作原理，GTO的动态特性，GTO的主要参数三、电力晶体管（15分钟）GTR的结构和工作原理，GTR的基本特性，GTR的主要参数，GTR的二次击穿现象与安全工作区4、 电力场效应晶体管（30分钟） 电力MOSFET的结构和工作原理，电力MOSFET的基本特性，电力MOSFET的主要参数五、绝缘栅双极晶体管（25分钟） IGBT的结构和工作原理，IGBT的基本特性，IGBT的主要参数，IGBT的擎住效应和安全工作区六、本讲总结（10分钟）思考题作 业2-6石家庄铁道大学
7、四方学院教案用纸周 次第3 周日 期节 次第 节授课内容单相可控整流电路授课学时2学时教学目的单相半波可控整流电路教学重点掌握带电阻和阻感负载时的工作情况教学难点带续流二极管的工作过程教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、单相半波可控整流电路带电阻负载的工作情况（30分钟） 原理分析，公式推导三、单相半波可控整流电路带阻感负载的工作情况（30分钟） 工作原理分析，公式推导四、带续流二极管的整流电路的工作分析（25分钟） 原理分析，公式推导五、本讲总结（10分钟）思考题作 业3-1石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第3 周日 期节 次第 节授课内容单
8、相桥式全控整流电路，单相全波可控整流电路，单相桥式半控整流电路授课学时2学时教学目的单相桥式全控整流电路，单相全波可控整流电路，单相桥式半控整流电路的工作原理及公式推导教学重点单相桥式全控整流电路带阻感时的工作情况教学难点单相桥式半控整流电路的失控现象教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、单相桥式全控整流电路（45分钟）带电阻负载和阻感负载的工作情况，带反电动势负载时的工作情况及公式推导三、单相全波可控整流电路（15分钟） 工作原理分析4、 单相桥式半控整流电路（25分钟） 工作原理分析，失控现象分析，如何解决失控问题五、本讲总结（10分钟）思考题作
9、 业3-3,3-5,3-6石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第4 周日 期节 次第 节授课内容三相可控整流电路授课学时2学时教学目的掌握三相半波可控整流电路和三相桥式全控整流电路的分析和公式推导教学重点三相桥式全控整流电路的分析和公式推导教学难点三相桥式全控整流电路带阻感负载时的工作情况分析教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、三相半控可控整流电路（30分钟）电阻负载的工作情况及公式推导，阻感负载的工作情况及公式推导3、 三相桥式全控整流电路（40分钟）带电阻负载时的工作情况，带阻感负载时的工作情况，定量分析四、举例（15分钟）五、本讲总结（10分
10、钟）思考题作 业3-7,3-11,3-12石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第4 周日 期节 次第 节授课内容变压器漏感对整流电路的影响授课学时2学时教学目的掌握换相重叠角的概念及波形分析，换相电压和换相重叠角的计算教学重点换相重叠角的概念及波形分析，换相电压和换相重叠角的计算教学难点换相电压和换相重叠角的计算教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、换相重叠角概念（20分钟）三、带换相重叠角的波形分析（35分钟）四、整流电路换相电压和换相重叠角的计算（20分钟）五、例题（10分钟）五、本讲总结（10分钟）思考题作 业3-13,3-14,3-17石家庄
11、铁道大学四方学院教案用纸周 次第5 周日 期节 次第 节授课内容电容滤波的不可控整流电路、整流电路的谐波和功率因数授课学时2学时教学目的掌握电容滤波的不可控整流电路的工作原理、整流电路的谐波和功率因数的概念教学重点电容滤波的不可控整流电路的工作原理教学难点电容滤波的不可控整流电路的工作原理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、电容滤波的不可控整流电路（50分钟）电容滤波的单相不可控整理电路，电容滤波的三相不可控整流电路3、 整流电路的谐波和功率因数（35分钟）谐波和无功功率分析基础，带阻感负载时可控整理电路交流侧谐波和功率因数分析，电容滤波的不可控整
12、流电路交流侧谐波和功率因数分析，整流输出电压和电流的谐波分析四、本讲总结（10分钟）思考题作 业石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第6 周日 期节 次第 节授课内容整流电路的有源逆变工作状态授课学时2学时教学目的掌握逆变的概念，有源逆变的工作状态，逆变失败的原因教学重点逆变的概念，有源逆变的工作状态教学难点有源逆变的工作状态，逆变失败的原因教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、逆变的概念（30分钟）什么是逆变，为什么要逆变，直流发电机-电动机系统电能的流转，逆变产生的条件3、 三相桥整流电路的有源逆变工作状态（35分钟）4、 逆变失败与最小逆变角的
13、限制（20分钟） 逆变失败的原因，确定最小逆变角的依据五、本讲总结（10分钟）思考题作 业3-26,3-27,3-28,3-29石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第7 周日 期节 次第 节授课内容整流电路相位控制的实现授课学时2学时教学目的掌握相控电路的驱动控制的组成部分和工作原理教学重点脉冲的形成，锯齿波的形成和脉冲移相环节，同步环节，双窄脉冲形成教学难点锯齿波的形成和脉冲移相环节教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、脉冲的形成（20分钟）三、锯齿波的形成和脉冲移相环节（20分钟）四、同步环节（20分钟）五、双窄脉冲形成（20分钟）六、集成触发器
14、（5分钟）四、本讲总结（10分钟）思考题作 业3-30石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第8 周日 期节 次第 节授课内容换流方式、单相电压型逆变电路授课学时2学时教学目的掌握换流的几种方式、掌握单相电压型逆变电路的构成及工作原理教学重点换流方式的分类，单相电压型逆变电路的电路的工作原理教学难点单相电压型逆变电路的电路的工作原理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、换流方式（45分钟） 逆变电路的基本工作原理，换流方式分类三、单相电压型逆变电路（40分钟）四、本讲总结（10分钟）思考题作 业4-1，4-2石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第9 周
15、日 期节 次第 节授课内容三相电压型逆变电路，电流型逆变电路授课学时2学时教学目的掌握三相电压型逆变电路和电流型逆变电路的构成及工作原理教学重点三相电压型逆变电路的电路的工作原理教学难点单相电压型逆变电路的电路的工作原理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、三相电压型逆变电路（45分钟）三相逆变电路的基本工作原理三、电流型逆变电路（40分钟）四、本讲总结（10分钟）思考题作 业4-3,4-4石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第10 周日 期节 次第 节授课内容降压斩波电路授课学时2学时教学目的掌握降压斩波电路的工作原理教学重点降压斩波电路的构成和工
16、作原理分析教学难点降压斩波电路的构成和工作原理分析教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、降压斩波电路的构成（20分钟）三、降压斩波电路的工作原理（50分钟）四、例题（15分钟）五、本讲总结（10分钟）思考题作 业5-1，5-2,5-3石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第11周日 期节 次第 节授课内容升压斩波电路、复合斩波电路授课学时2学时教学目的掌握升压斩波电路、复合斩波电路的工作原理教学重点升压斩波电路的构成和工作原理分析教学难点升压斩波电路的工作原理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、升压斩波电路
17、的基本原理（40分钟）三、升压斩波电路的典型应用（20分钟）四、例题（15分钟）五、复合斩波电路（10分钟）六、本讲总结（10分钟）思考题作 业5-4，5-5石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第12 周日 期节 次第 节授课内容单相和三相交流调压电路授课学时2学时教学目的掌握交流调压电路的构成，工作原理分析教学重点掌握交流调压电路的构成，工作原理分析教学难点阻感负载的阻抗角的改变如何实现交流调压教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、单相交流调压电路（40分钟）电阻负载的工作情况，阻感负载的工作情况，单相交流调压电路的谐波分析三、三相交流调压电路（4
18、5分钟）四、本讲总结（10分钟）思考题作 业石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第13 周日 期节 次第 节授课内容其他交流电力控制电路；交-交变频电路授课学时2学时教学目的掌握交流调功电路的工作原理；交-交变频电路的电路的构成及工作原理分析教学重点交流调功电路的工作原理，交-交变频电路的电路工作原理教学难点交-交变频电路的电路工作原理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、交流调功电路（45分钟）三、交流电力电子开关（20分钟）四、交交变频电路（20分钟）单相交-交变频电路的工作原理五、本讲总结（10分钟）思考题作 业6-3,6-5石家庄铁道大学四方
19、学院教案用纸周 次第14 周日 期节 次第 节授课内容PWM控制的基本原理授课学时2学时教学目的掌握PWM控制的基本原理教学重点PWM控制的基本原理教学难点PWM控制的基本原理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、PWM控制的基本原理（60分钟）三、举例（25分钟）五、本讲总结（10分钟）思考题作 业7-1石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第14 周日 期节 次第 节授课内容PWM逆变电路及其控制方法、PWM跟踪控制技术授课学时2学时教学目的掌握计算法和调制法跟踪控制技术的原理教学重点计算法和调制法的原理教学难点调制法教学手段器材保障多媒体 、黑板
20、教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、PWM逆变电路及其控制方法（50分钟） 计算法和调制法，异步调制和同步调制，规则采样法，4、 PWM跟踪控制技术（35分钟） 滞环比较方式五、本讲总结（10分钟）思考题作 业7-3,7-5,7-6,7-9石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第15 周日 期节 次第 节授课内容软开关技术授课学时2学时教学目的掌握软开关的基本概念；软开关电路分类；典型软开关电路的构成教学重点软开关的基本概念，典型软开关电路的构成教学难点软开关的基本概念，典型软开关电路的构成教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、软开关的
21、基本概念（35分钟） 硬开关与软开关三、软开关电路的分类（30分钟）四、典型的软开关电路（20分钟）五、本讲总结（10分钟）思考题作 业石家庄铁道大学四方学院教案用纸周 次第16 周日 期节 次第 节授课内容电力电子器件应用的共性问题授课学时2学时教学目的电力电子器件驱动电路，电力电子器件的保护教学重点驱动电路和保护电路的工作原理与电路构成教学难点驱动电路和保护电路的工作原理教学手段器材保障多媒体 、黑板教学方法讲授法教学过程一、上讲内容回顾（5分钟）二、电力电子器件的驱动（45分钟）电力电子器件驱动电路概述，晶闸管的触发电路，典型全控型器件的驱动电路三、过电压的产生及过电压保护，过电流保护，缓冲电路（40分钟）四、本讲总结（10分钟）思考题作 业8-2,8-3,8-5,8-6
