3 半导体变流技术大纲.doc

《半导体变流技术》课程教学大纲大纲执笔人：朱豆大纲审核人：叶青课程编号：0809000035 英文名称：Semiconductor Converting Technology 学分： 3 学分总学时：48 学时。其中，讲授 40 学时，实验 8 学时。适用专业：自动化专业本科先修课程：电路、电子技术、电机与拖动基础一、课程性质与教学目的本课程适用于自动化专业本科学生，属于专业基础课、是本专业学生必修课。半导体变流技术又称为电力电子器件的应用技术，它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，包括对电压、电流、频率和相位的变换，是 20 世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术，是一门综合了电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。该课程培养学生了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域；了解与熟悉常用的电力电子器件的工作原理、基本特性和主要参数；理解和掌握基本的电力电子电路的工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算，并能进行初步的系统设计；具有一定的电力电子电路实验和调试的能力。二、基本要求本课程要求学生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、设计计算方法及实验技能；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标。要求学生掌握晶闸管、电力 MOSFET、IGBT 等电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法；熟悉和掌握各种基本的整流电路、直流斩波电路、交流—交流电力变换电路和逆变电路的结构、工作原理、波形分析和控制方法；掌握 PWM 技术的工作原理和控制特性，了解电力电子技术的应用范围和发展动向；并通过实验提高学生对基本电力电子电路和调试的方法理解及应用。三、重点与难点重点：各种电力电子器件原理及应用；直流斩波电路；三相可控整流电路；交流调压电路；变频原理；逆变电路；PWM 控制的基本原理。难点：波形分析法；各种整流和逆变电路的工作原理、波形分析和参数计算及控制方法；不同负载对电路的影响。四、教学方法课堂讲授与自学相结合，理论学习与实验相结合五、课程知识单元、知识点及学时分配知识单元序号 1 2 3 4 描述绪论电力电子器件整流电路逆变电路 5 直流—直流变流电路 6 交流-交流变流电路 7 8 9 10 PWM 控制技术电力电子器件应用的共性问题电力电子技术的应用总计知识点序号描述 1 电力电子技术的基本概念 2 发展历史、应用范围 3 课程内容、任务和学习方法 1 电力电子器件概述 2 半控型器件—晶闸管 3 典型全控型器件 4 其他新型电力电子器件 5 功率集成电路与集成电力电子模块 1 单相可控整流电路 2 三相可控整流电路 3 变压器漏抗对整流电路的影响 4 整流电路的谐波和功率因数 5 大功率可控整流电路 6 整流电路的有源逆变工作状态 7 整流电路相位控制的实现 1 换流方式 2 电压型逆变电路 3 电流型逆变电路 1 基本斩波电路 2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 1 交流调压电路 2 其他交流电力控制电路 3 交—交变频电路和矩阵式变频电路 1 PWM 控制的基本原理 2 PWM 逆变电路及其控制方法 3 PWM 跟踪控制技术 1 电力电子器件的驱动和保护 2 电力电子器件的串联和并联使用 1 晶闸管直流电动机系统讲课 2 4 12 6 4 4 4 2 2 40 六、实验、上机与实训教学条件及内容主要仪器：DJDK－1 型电力电子技术实验装置序号 1 2 3 4 实验项目名称学时分配必开/ 选开实验类型电力电子器件特性实验锯齿波同步移相触发电路实验三相桥式全控整流电路实验单相交流调压电路实验 2 2 2 2 必开必开必开必开验证型验证型综合型综合型面向专业自动化七、作业要求作业采用老师布置，课后完成，老师批改打分（5 分制）。八、考核方式与要求 1.知识考核考试成绩占总成绩的 80%，主要采用期末书面考试的方式评定。期末考试可采用闭卷考试。 2.能力考核占总成绩的 20%，其中根据作业、质疑、课堂讨论等能力、素质评定占 10%，实验课成绩占 10%（按实验态度、操作技能、实验报告进行评定）。九、教材与主要参考书 1.推荐教材： [1] 王兆安，刘进军．电力电子技术[M]．机械工业出版社，2009．5 2.主要参考书： [1] 林辉，王辉．电力电子技术[M]．武汉理工大学出版社，2002．3 [2] 郭世明，黄念慈．电力电子技术[M]．西南交通大学出版社，2002．8 [3] 陈坚．电力电子学[M]．高等教育出版社，2002．1 [4] 邵丙衡．电力电子技术[M]．中国铁道出版社，1997 [5] 周明宝，瞿文龙．电力电子技术[M]．机械工业出版社，1997