电力电子教案-1新

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1、淄博职业学院《电力电子技术》课教学方案教师：董保香序号：1授课时间第一周•第五周周一、周五授课班级P12电力1、2、3班上课地点Q2-101,102实训室S403学习内容调光灯实验课时20教学目标专业能力1•掌握电力电子器件的基本概念和特征2•应用电力电子器件的系统组成3•掌握电力电子器件的分类4.掌握电力二极管、品闸管的工作原理、基本特性和主要参数5.常握用万用表检测各电力电子器件的极性及其测试电路6.掌握调光灯项忖的原理，波形图分析、数量关系计算等理论知识及实验测试方法能力元器件的认识能力、识别能力、选用能力、动

2、手能力社会能力合作能力、交往能力目标群体1、具备了一定的电工学基础知识与常见仪器、仪表的使用、操作技能；2、掌握了电工电子的基础知识与电工工艺。教学环境多媒体讲解和视频动画演示并结合实验动手教学方法多媒体、实训室时间安排教学过程设计第四周.第五周周一、任务提出：在对电能的变换和控制过程中，电力电子器件可以抽象成下图1.1.1所示的理想开关模型，它有三个电极，其中A和B代表开关的两个主电极，K是控制开关通断的控制极。它只工作在“通态”和“断态”两种情况，在通态时其电阻为零，断态I］寸其电阻无穷大。三、图1.1.1电力电

3、子器件的理想开关模型任务的咨询与分析:1、部分学生理论基础差，需深入浅出、耐心地讲解2、电力电子器件的工作原理是对微观领域的分析，是我们用肉眼看不到的,属于用微观的理论解释宏观现象，比教难理解，因此采取播放动态模拟其过程的视频的方式辅助教学；任务实施:1•讲解电力电子器件的基本概念和特征2•电力电子器件的系统组成3.电力电子器件的分类4"｝别讲角军电力二极管、晶闸管、品体管、场效应管、IGBT的工作原理、基本特性和主要参数时间安排教学过程设计1.各种器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用屮应注意的一些问题。

4、最重要的是掌握其基本特性。2.电力电子器件的驱动、保护和串、并联使用。3.掌握电力电子器件的型号命名法，以及其参数和特性曲线的使用方法，这是在实际中正确应用电力电子器件的两个基本要求。4.由于电力电子电路的工作特点和具体情况的不同，可能会对与电力电子器件用于同一主电路的其它电路元件，如变压器、电感、电容、电阻等，有不同于普通电路的要求。§1.1电力电子器件概述1.1.1电力电子器件的概念和特征⑴主电路(mainpowercircuit)电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路⑵电力电子器件(power

5、electronicdevice)可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件(3)电力电子器件的一般特征:①能处理大电功率：其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级，大多都远大于处理信息的电子器件。②电力电子器件一般都工作在开关状态。导通时(通态)阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定。阻断时(断态)阻抗很大，接近于断路，电流儿乎为零，而管子两端电压由外电路决定。③实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大，

6、这就是电力电子器件的驱动电路。④其工作时一般都要安装散热器。导通时器件上有一定的通态压降，形成通态损耗，阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，形成断态损耗，器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素安装散热器保证不致于因损耗散发的热量导致器件温控制电MH路电主2VJk—OOH系心信通度过高而损坏。1.1.2应用电力电子器件的系统组成电力电子统：由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核的主电路组成。控制电路通过检测电路按系统的工作要求形成控制号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的或断，来

7、完成整个系统的功能。电力电子系统主要是由主电路和控制电路组成的。主电路中的电压和电流一般都较大，而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流，因此在主电路和控制电路连接的路径上，一般需要进行电气隔离，通过其它手段如光、磁等来传递信号。由于主电路中往往有电压和电流的过冲，而电力电子器件一般比主电路中普通的元器件要昂贵，但承受过电压和过电流的能力却要差一些，因此，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证电力电子器件和整个电力电子系统正常可靠运行。1.1.3电力电子器件的分类(1)按照器件能够被控制电路信号所控制的程度，

8、分为以下三类：①半控型器件一一通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断包括晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件。器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定。②全控型器件一一通过控制信号既可控制其导通乂可控制其关断，乂称自关断器件包括绝缘栅双极晶体管(lnsulated・GateBipolarTransistor——IGBT)电力场