现代电力电子技术及其应用

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1、现代电力电子技术及其应用ModernPowerElectronicTechnology课程编号：学时：40学分：2课程性质：学位选课对象：电气工程内容概要：介绍了现代电力电子技术的发展状况、技术特点以及典型应用。通过对几类重要典型应用的举例，掌握各种现代电力电子系统设计和分析的基本方法，从而为电力电子系统的设计打下基础。另外，本课程还对电力电子系统的可靠性和电磁兼容设计作了简单介绍。建议参考教材：《开关电源的原理与设计》张占松蔡宣三编著，电子工业出版社2004年9月修订版《电力电子技术》西安交通大学王兆安，黄俊主编，机械工业

2、出版社2000年10月第4版《电力电子器件及其应用》李序葆，赵永健编著，机械工业出版社1996年12月第1版《现代电力电子技术及其应用》教学大纲学时：40学分：2教学大纲说明一、课程的目的和任务讲授电力电子器件的脉宽调制（PWM）理论和技术、开关型电源变换的原理及控制技术﹑功率电子器件的驱动以及开关电源的应用等知识。同时介绍常用的开关电源专用集成芯片的性能﹑特点及应用。针对现代电力电子技术的发展特点，抓住现代电力电子技术研究的热点问题，讲述基本原理、电路拓扑、控制与设计等，使学生们通过本课程的学习，基本掌握现代电力电子技术的

3、研究概况以及相关应用，为从事现代电力电子技术的应用研究打下基础。二、课程的基本要求掌握基本的DC/DC变换器、单端正激式变换器、单端反激式变换器、推挽变换器、半桥变换器和全桥变换器的电路结构、工作原理、功率器件的设计的工作原理，掌握零电流开关准谐振DC/DC变换器、零电压开关准谐振DC/DC变换器、基本的相移零电压软开关全桥变换器的电路拓扑和工作原理；初步掌握高频变压器和电感器的设计方法；了解零电压、零电流软开关全桥变换器、零电压转换PWM变换器的电路拓扑和工作原理；了解开关电源专用集成芯片的性能﹑特点，初步掌握SG3525

4、、TL494、UC3842等常用芯片的用法。三、与其他课程的联系和分工学生在本科期间应学习和掌握《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制理论》和《电力电子技术》。在《电力电子技术》中已讲述了基本的DC/DC变换器，在本课程中只做复习性质的介绍。四、教学形式和学时分配章次内容总学时数课堂讲授学时数一现代电力电子技术概述22二基本的DC/DC变换器66三带隔离的DC/DC变换器88四高频磁元件的设计66五准谐振软开关DC/DC变换器22六相移零电压软开关全桥变换器88七PFC研究与应用44八开关稳压电源的控制电路44五、本

5、课程的性质及适应对象电气工程及自动化专业选修课教学大纲内容第一章现代电力电子技术概述本章介绍现代电力电子技术的发展状况、技术特点以及相关应用研究，重点概述电力电子器件以及热点问题研究进展。教学提示：重点掌握发展状况以及热点问题研究进展。第二章基本的DC/DC变换器着重介绍几种常用的基本开关电源变换器的拓扑电路，包括Buck变换器、Boost变换器、BuckBoost变换器和Cuk变换器等。简单分析其工作原理、电路结构特点以及电流连续性的条件、输入与输出电压的关系，同时介绍简单的电路设计思想。教学提示：主要让学生回忆在《电力电

6、子技术》中学过的几种基本的DC/DC变换器的工作原理和电路基本特点。第三章带隔离的DC/DC变换器分析正激式、反激式、推挽式、半桥式、全桥式等带隔离DC/DC变换器（开关电源）的工作原理和电路特点，介绍有关器件的选择和元件参数的计算的方法。教学提示：重点让学生掌握几种常用的带隔离的DC/DC变换器电路拓扑结构和工作原理，以及主要元器件的参数选择方法。第四章高频磁元件的设计主要介绍高频变压器和高频电感器的设计方法。教学提示：让学生初步掌握正激式DC/DC变换器、半桥和全桥式DC/DC变换器、反激式DC/DC变换器等的高频变压器

7、的设计以及反激式DC/DC变换器高频变压器的气隙计算方法，电感器的设计方法。第五章准谐振软开关DC/DC变换器介绍零电流(ZCS)﹑零电压(ZVS)谐振开关电路与PWM开关电路的区别，分析谐振开关电路工作原理和特点，讨论降低开关器件的损耗及提高电源的功率密度。教学提示：重点让学生掌握Buck型零电流开关准谐振DC/DC变换器、Boost型零电压开关准谐振DC/DC变换器，理解半桥零电流开关准谐振DC/DC变换器，了解多谐振变换器的工作原理。第六章相移PWM零电压软开关谐振变换器介绍结合相移PWM全桥电路介绍基本相移PWM零电

8、压谐振变换器，零电压、零电流软开关桥式变换器，零电压转换PWM变换器的电路拓扑和工作原理。基本相移PWM零电压谐振变换器的设计原则。教学提示：重点让学生掌握基本相移PWM零电压谐振变换器的电路拓扑和工作原理，了解零电压、零电流软开关桥式变换器，零电压转换PWM变换器的工作原理。第七章PFC