《电力电子技术》教案

1、电力电子技术教案授课人：授课班级：电气0601 02课程类型：专业基础课学时数：48 （讲课42,实验6）学分：3教材：1）双语讲义2）王兆安主编，电力电子技术，机械工业出版社2003南京工业大学自动化学院电气工程系电力电子技术教案时间08/09学年第1_学期 第4周星期 二 08年9月23日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节Ch0. Introduction & Ch1 . Power Electronics Devices教学目的通过学习，使学生了解电力电子技术的概念、发展、应用和电力变换器的分 类；掌握电力电子器件的特点；熟悉/、可控电力二极管的基本特性

2、。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容Ch0. Introduction :What is Power electronics?The history of Power electronicsScope and Applications of Power electronicsClassification of Power Processors and ConvertersCh1 . Power Electronics DevicesIntroduction to Power electronic devicesPower diode教学要点Definition of

3、power electronics;Classification of Power Processors and Converters;The concept and features of power electronic devicesThe classifications of power electronic devices;The characteristic of power diode.布置作业Review the contents of this class.教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第 1学期 第上周星期108年9月25日）节次3.4班 级电气0601-2授课

4、学时2学时地点厚学206教学章节Ch1 . Power Electronics Devices教学目的通过学习，使学生掌握半控型器件晶闸管的基本工作原理及动态静态特性。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容History ;Structure and equivalent circuit of thyristor ;Static characteristics of thyristor ;switching characteristics of thyristor ;Specifications of thyristor ;The family of thyristor

5、。教学要点Structure and equivalent circuit of thyristor ;Static characteristics of thyristor ；voltage ratings;Average on- state current I t(av)。布置作业What s the conditions of triggering thyristors into on - state?What sie conditions of keeping thyristors on? And how to turn off the thyristors?教学后记电力电子技术教案时

6、间08/09学年第1学期 第5周星期 二 08年9月30日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节Ch1 . Power Electronics Devices &Ch5. Diode Rectifiers教学目的了解几种典型的全控型器件的基本特性；对于二极管电路，理解不向负载下 电路波形的异同。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容Ch1 . Power Electronics DevicesTypical Fully-Controllable Devices:GTR、MOSFET、GTO、IGBTCh5. Diode RectifiersB

7、asic diode rectifier conceptsSingle-phase diode bridge rectifiers教学要点The symbol、 static characteristics 、 switching characteristics and applications of GTR、MOSFET、GTO、IGBT;The circuit analysis of basic rectifiers in the conditions of R 、 RL and LE;analysis and comparison of the dc-side voltage, the

8、dc-side current and theinput-side current in the conditions of R and RL ;布置作业5-1 5-4 5-6Review the contents of this class教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第_5周星期卫、08年10月2日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节Review the foregoing contents教学目的教学手段教学形式教学内容Review the foregoing contents教学要点Review the foregoing con

9、tents布置作业Review the foregoing contents教学后记国庆放假，课程内容顺延电力电子技术教案时间08/09学年第 1学期 第&周星期_ 08年10月7日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节Ch6. Phase-controlled rectifiers教学目的了解交直流电路的能量变换；理解晶闸管门极的控制，掌握基本电路及单相 桥式可控整流电路的分析方法。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容controlled conversion of ac into dc;basic thyristor circuits

10、and their control;single-phase fully-controlled rectifier resistive load.教学要点the requirements of thyristor gate triggering circuits;the circuit analysis and waveforms ;assumption Ls=0, analyze circuit diagram and waveforms;quantitative analysis of U d, Id, IdVT, Ivt, I2 and trigging angle.布置作业Review

11、 the contents of this class教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第_6_周星期08年10月_9日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节Ch6. Phase-controlled rectifiersSingle-Phase Controlled Rectifier & Three-phaseconverters教学目的通过学习，使学生掌握单相桥式全控整流电路在不同负载条件下的工作原理 以及单相桥式半控整流电路的工作过程；以及三相半波电路在阻性负载时的工 作情况。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容

12、single-phase fully-controlled rectifier inductive load;single-phase fully-controlled rectifier RE load;single-phase bridge half-controlled rectifier;summary of some important points in analysisthree-phase half wave controlled rectifierresistive load教学要点assumption: L is large enough;commutation proce

13、ss;the circuit condition of RE load;the function of additional freewheeling diodethe circuit analysis and waveforms ;quantitative analysis of U d, Id, IdVT, Ivt, I2 and trigging angle.1. In the circuit, assume that L is large enough. Analyze the working process , calculate the average Ud and plot al

14、l the corresponding curves,Tk布置作业J 肾JOril f01 12. P1556-3, 6-5, 6-6教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第7周星期 二 08年10月14日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节Ch6 . Phase-controlled rectifiersthree-Phase converters教学目的通过学习，使学生掌握三相半波可控整流电路和三相桥式全控整流电路的工 作原理、波形分析及相关量的数量关系。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容three-phase hal

15、f 领ave controlled rectifierinductive loadthree-phase bridge fully-controlled rectifierresistive load;inductive load;quantitative analysis教学要点commutation process of three-phase circuit;the circuit analysis and waveforms ;quantitative analysis of U d, Id, IdVT, Ivt, I2 and trigging angle.布置作业Review th

16、e contents of this classP1566-13教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第7周星期 四.08年10月16日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节Three-phase convertersInfluence of Transformer Leakage Inductance to rectifier circuit教学目的通过学习，使学生掌握三相桥式全控整流电路在不同负载条件下的工作原 理；以及漏感对三相半波电路的影响。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容three-phase bridge f

17、ully-controlled rectifierthree-phase half-wave rectifier with leakage inductance;教学要点the circuit analysis and waveforms of three-phase bridge fully-controlled rectifier;In the condition of transformer leakage inductance, commutation between thyristors can not happen instantly, but with a commutation

18、 process;commutation process analysis;output voltage during commutation;quantitative analysis of AU d and commutation angle布置作业Review the contents of this class教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第8周星期 二 08年10月21日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节Influence of Transformer Leakage Inductance to rectifier circui

19、tharmonics and power factor of rectifiers教学目的通过学习，会分析漏感对三相整流桥的影响；掌握换相压降和换相重叠角的 计算；了解整流电路谐波的功率因数的基本概念。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容three-phase bridge fully-controlled rectifier with leakage inductance;basic concepts of harmonics and power factor of rectifiers;教学要点In the condition of transformer leak

20、age inductance, commutation between thyristors can not happen instantly, but with a commutation process;commutation process analysis of three phase bridge rectifier;output voltage during commutation;quantitative analysis of AU d and commutation anglethe basic concepts of harmonic and power factor布置作

21、业Review the foregoing contentsP156 6-12教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第2周星期_08年0月23日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节Ch6-7 inverter mode of operation & ch6-8 other converters教学目的通过学习掌握有源逆变的工作条件；会分析不向逆变角下的波形；了解其他 常见的变流器的基本电路结构。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容rectifier and inverter mode operation of conver

22、ter;the corresponding quantitative analysis;inversion failure and minimum inversion angle;other types of converters教学要点necessary conditions for the inverter mode operation of controlled rectifiers;the definition of inversion angle (extinction angle);possible reasons of inversion failure;布置作业Review t

23、he contents of this classP157 6-18补充：1）使变流器工作在有源逆变状态的条件是什么？2）什么是逆变失败？如何防止逆变失败？3）单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路，当负载分别是电阻负 载或电感负载时，晶闸管的触发角移相范围分别是多少？教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第9周星期 二 _08年10月N8日）节次5.67.8班 级电气0601-2授课学时2学时地点沉毅北517教学章节LAB1 Three-Phase Full Bridge Rectifier (2 学时)(综合型实验)教学目的通过本实验设计三相可控整流主电路和触发控制电路，

24、会接线，会分析试验 现象和试验结果。教学手段Lab教学形式Lecture & practice教学内容三相可控整流实验教学要点观测并绘制输出电压波形，测量输出电压并与计算结果进行比较；主电路参数的设计与功率放大环节的分析与计算。布置作业整理实验报告教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第_9周星期08年10月30日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节Chapter7: dc-dc Switch-Mode ConvertersIntroductionControl of dc-dc ConvertersStep-down (Buck) conver

25、ter教学目的通过学习了解直流斩波电路的定义、分类和控制方法，掌握降压斩波电路的 工作原理。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容the introduction of dc-dc converters;control of dc-dc converters ;) step-down converter: circuit configuration; fundamental analysis; continuous-conduction mode; boundary between cont./discont. Conduction; discontinuous-cond

26、uction mode; output voltage ripple;教学要点classification of dc-dc converters;pulse-width modulation in dc-dc converters;circuit configuration of buck converter;analysis of the continuous-conduction mode;quantitative deduction of the relationship between the input and the output in continuous-conduction

27、 mode;analysis of the boundary -conduction mode;布置作业Review the contents of this classP197 7-2教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1_学期 第10周星期 二 08年11月4日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节step-up (boost) converterBuck-Boost converter教学目的通过学习， 掌握升压斩波电路及升/降压斩波电路的工作原理。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容step-up converter: ci

28、rcuit configuration; fundamental analysis;continuous-conduction mode; boundary between cont./discont. Conduction; discontinuous-conduction mode; output voltage ripple;buck-boost converter: circuit configuration; fundamental analysis;continuous-conduction mode; boundary between cont./discont. Conduct

29、ion; discontinuous-conduction mode; output voltage ripple;教学要点circuit configuration of boost converter;circuit configuration of buck -boost converter ;analysis of the continuous-conduction mode;quantitative deduction of the relationship between the input and the output in continuous-conduction mode;

30、analysis of the boundary -conduction mode;布置作业Review the contents of this classP197198 7-7, 7-12教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1_学期 第10周星期 四 08年11月6日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节Chapter9: Ac to AC Converters9.1 Phase-Controlled AC Controller教学目的通过学习，了解交流电力变换器的分类；掌握单相交流调压器的基本工作原 理；了解交流调功器的基本工作原理。教学手段Mul

31、ti-media教学形式Lecture教学内容classification of ac-ac convertersAc voltage controllers:application;single-phase Ac voltage controller (R or RL load)教学要点classification of ac converters;classification of frequency converters;circuit fundamental analysis of single-phase Ac voltage controller;quantitative anal

32、ysis;the output waveforms with RL load;the range of triggering angle布置作业Review the contents of this class.单相交流调压电路，画出原理图，在阻性负载条件下，分析电路工作过 程，绘制出相应的波形。.单相交流调压电路，画出原理图，在阻感负载条件下，分析电路工作过 程，绘制出相应的波形。教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第 1学期 第11周星期 二 08年11月11日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节9.2 Three phase AC voltage c

33、ontroller教学目的通过学习，掌握三相交流调压器的基本工作原理及波形分析。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容three-phase Ac voltage controller (R load)Ac power controllersSingle-phase thyristor-cycloconverter教学要点classification of three-phase ac voltage controllers;circuit fundamental analysis of 3-phase 3-wire Y connection AC voltage con

34、trollerthe output waveforms with R load;the range of triggering angle;working process of Single-phase thyristor-cycloconverter布置作业Review the contents of this class教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第11周星期 四 08年11月13日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节Chapter8: Switch-mode dc-ac invertersintroductionbasic con

35、cepts of switch-mode inverters教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容Applications of switch-mode dc-ac inverters;Classification of inverter;Three categories of VSIs;Basic concepts of switch-mode inverters;PWM switching scheme教学要点Classification of inverter;PWM switching schemeAnalysis of the simple switch-mod

36、e inverter布置作业Review the contents of this class教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第 1学期 第12周星期 二 08年11月18日）节次5.6班 级电气0601-2授课学时2学时地点B409教学章节8.3 single-phase inverters教学目的通过学习，使学生掌握单相半桥式逆变电路及单相全桥式逆变电路的分析方 法。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容single-phase half-bridge Inverters: configuration; Fundamental analysis;single

37、-phase full-bridge Inverters: configuration; Fundamental analysis;exercises and review教学要点fundamental analysis of above two circuits;the control of switches;diode conducts depending on the direction of the output current.PWM with bipolar voltage switching and PWM with unipolar voltage switchingThe o

38、utput voltage level.布置作业Review the contents of this class1.画出单相桥式逆变电路原理图，采用 PWM调制方式，分析其工作过程， 绘制出相应的输出波形。教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1学期 第12周星期 四 08年11月20日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节single-phase invertersthree-phase inverters教学目的通过学习，使学生掌握单相推挽式逆变电路及三相全桥式逆变电路的分析方 法。教学手段Multi-media教学形式Lecture教学内容Push

39、-pull Inverters: configuration; Fundamental analysis;three-phase inverters : configuration; Fundamental analysis of square-wave mode;教学要点fundamental analysis of above two circuits;the control of switches;The output voltage level.布置作业Review the contents of this class教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第 1学期 第13周星期 二 08年11月25日）节次5.67.8班 级电气0601-2授课学时2学时地点沉毅北楼517教学章节LAB2 Single-phase AC controller (2 学时)(验证型实验)教学目的通过本实验了解单相交流调压的实现方法教学手段Lab教学形式Lecture & practice教学内容单相交流调压实验教学要点掌握交流调压的移相角控制学会测量输出电压并与计算结果进行比较布置作业整理实验报告教学后记电力电子技术教案时间08/09学年第1_学期 第13周星期 四_08年11月 2 日）节次3.4班 级电气0601-2授课学时2学时地点厚学206教学章节three-phas