第一篇：电力电子小结

下面的一些个人理解可能有误，很希望对别人有所启发和帮助

总结 整流电路呈现感性即电流滞后电压，是因为触发角非零导致的。

当触发角是0°时：相电压和相电流分解得到的基波是同相位的，此时整流电路呈现阻性；

当触发角是30°时，由下图可知基波电流滞后基波电压30°：

2徐老师《现代电力电子技术》中对坐标变换的某个细节的理解还是存在问题的或者说是没说清楚明白。

、I、I是理解成电流瞬态相量（相量我觉着根据瞬时无功功率理论，这里的Iabc幅值是电流的瞬时值）这样的话更好。1011发现，我理解错徐老师意思了，如

、I、果理解成瞬态相量的话，那么上图坐标系（就应该是时空坐标系）中的IabIc的顺序就不对了，因为时空坐标系中a，b，c三相瞬态相量正方向的位置应该满足：a相比c大120°，b比a大120°，c比b大120°。所以，只有按照徐老师的说明，上图才是正确的。按照我的理解上图就不对了。PWM的理解：

Ur（regulate）调制波是期望的正弦波形的频率和相位，Uc（carrier）载波。用期望频率和相位的调制波作为调制信号，在调制波和载波的交点处控制开关器件通断，那么输出的等幅矩形脉冲波形的基波就跟调制波同相位且同频率（来自清华电力电子课件，此课件源于王兆安《电力电子技术》），矩形脉冲波形的基波的幅值由Ud决定。另外，通过改变载波的频率可以改变输出等幅矩形脉冲的宽度，进而改变基波的幅值。

0929看王兆安老师电力电子技术，如下图，确认了上面的结论“输出的等幅矩形脉冲波形的基波就跟调制波同相位且同频率”注意虽然这个结论通过书籍确认了，但为什么是这样的还是需要自己认真思考推导仿真分析下才能更好的理解。

工作过程分析见下图：（来自清华自动化系电力电子课件）

左边电路分析如下：V2不通时，电流经过VD1、电容负载并联电路、VD4返回，这个过程中电容充电，当V2通时，电流经过V2，VD4返回，电容给负载供电（电容放电）。

注意1：为什么V2通时，VD1会关断？因为V2同时，A点电位与电容阴极电位相同，所以VD1阴极与阳极之间的电位差等于电容电压，所以关断。

注意2：当电流经过VD1，VD4返回时，V2承受的是正向电压，幅值等于电容电压，所以给个触发信号就可以导通。

注意3：当us>0时，如果电源有发出正向电流（参考正方向如图所示）的意愿，如果此时不给V1到V4触发脉冲，仍然会有电流产生，因为有通路，即通过VD1，负载并联电容，VD4返回。

右边电路分析如下：V3不通时，电流经过VD1、电容负载并联电路、VD4返回，这个过程电容充电；当V3通时，电流经过VD1和V3返回，这个过程电容给负载供电（电容放电）。为什么电力电子斩波电路中电感一个周期消耗的功率是0？

PutitdtL00TTdititdtLitdit0dtTxiti0iTxLxdxLk

2i02iT由于直流斩波电路周期变化，所以i0iT，所以一个周期内电感元件消耗的功率是0.这里关键在列写式子时注意uL、iL都是时间的函数，如果列写成下列的样子：

PuLiLdtL00TTTTdiLiLdtLiLdiL，LiLdiL没有意义，没法继续往下推导了，其实

00dt本身T0uLiLdt就是一个不规范的式子，uL和iL如果与时间t有关，那么就应该写成TT00T0uLtiLtdt形式，如果与时间无关，那么uLiLdtuLiLdtuLiLT。只有书写规范LiLdiL这个式子，感觉这个式子在数学上也没有明确意义。才给给自己推导和别人阅读带来方便，正是由于第一步的不规范，导致推导到第三步得到T05 按照我的理解：稳压二极管就是普通的二极管，只是拿来用作稳压（利用二极管反向击穿特性稳压），所以就叫稳压二极管。不过书中还是介绍说，稳压管的制造还是与不同二极管有些不同，毕竟要利用他的反向击穿特性，所以其制造工艺要保证其方向击穿特性满足一定的设计要求。6 IGBT属于全控型器件，其导通需要满足两个条件，集电极和发射极承受正向电压，门极（或者叫基极、栅极）与发射极承受正向电压。注意这两个条件必须同时满足。而且注意，当其导通时，其保持导通的条件也是前面两个条件，如果导通之后，门极G与发射极E之间电压变为0或者变为负那么，IGBT关断（经过一个很短的时间关断）。

来自《现代电力电子器件及其应用》141页

来自《现代电力电子器件及其应用》142页

来自《现代电力电子器件及其应用》147页

来自《现代电力电子器件及其应用》152页

来自《现代电力电子器件及其应用》152页 IGBT的特性

猜测：驱动电路中我们设置Ug比较大，Ug较大，If的能够上升达到的最大值Imax很大，一般来说电路中的IF达不到Imax电流，即IGBT工作在IF随着Uf在迅速上升的区域，所以IGBT的导通时电压UF（Uce）很小，认为导通电压是0。模拟电路一般工作在放大区（即平着的区域If不随Uf变化的区域），电力电子电路工作在饱和区（IF随UF迅速增大的区域）。电压型PWM整流器中的IGBT为什么并联反向二极管？

可以保证任意一个桥臂在某个时刻一定有上桥臂或者下桥臂导通，分析思路1：

如果某个时刻桥臂1的V1和VD1都不满足导通条件，即VD1承受反压，V1承受正压，但是V1门极脉冲是0（意味着V2门极脉冲是正），此时桥臂1的V2和VD2必然有一个导通，因为假如VD2承受反压，那么V2承受正压，同时V2门极脉冲又是正，所以V2必然通。所以VD2和V2必然有一个通，如果VD2承受正压，那么VD2通，V2不通。所以这样的设计必然保证了任意桥臂在某个时刻必然有上桥臂或者下桥臂导通。分析思路2：

假设VD1导通时，电流逐渐减小，在t时刻变为0，此时t时刻us想发出反向电流（正方向如图所示），电源会帮助V1或者VD2导通来发出反向电流，到底是帮助V1还是VD2呢？显然在us要发出反向电流时，直觉上VD1要承受反压而关断，V1承受正压，此时如果V1门极承受正脉冲，那么必然有V1导通（V1导通时承受正向电压，大小是其导通电压），V1导通必然导致VD2关断，如果此时V1门极承受0脉冲，us只能帮助VD2承受正压电压导通（此时V1承受正压，电压大小是电容电压UPN）来发出反向电流。所以，无论如何都会有上桥臂或者下桥臂其中之一导通。

注意上面说的V1承受正压和反压指的是V1的集电极和发射极之间的电压，而门极承受的电压指的是门极和发射极之间的电压。

注意1：

AV1导通（通电流）时，VD1一定是关断的，为什么呢？

因为V1导通时，必然有UP>UA（虽然这个电压UP-UA很小），所以V1导通时，VD1一定是关断的。

所以在V1导通时，可以通过给V1门极0脉冲（意味着给V2正脉冲）让V1关断，意味着V2导通，V2导通，就会使VD1承受反压处在关断状态。

B VD1导通（通电流）时，V1一定是断的，为什么呢？因为VD1通电流时，UA>UP（虽然这个电压UA-UP很小），所以V1一定是断的。当时当VD1导通电流逐渐降低为0时，根据上面的分析思路2，有可能直接转到V1导通。跟上面的分析思路2同理，V1导通时，也可以直接转到VD1通，即当V1门极接受正脉冲的时间内，如果V1电流减为0，us要发出正向电流，必然得帮助VD1或者V2导通，显然V2无法导通，因为此段时间内V1门极承受正脉冲，us只能帮助VD1导通，即直接从V1导通转换到VD1导通。注意VD1通后一段时间，V2门极接受正脉冲，桥臂1的导通状态立刻从上桥臂转移到下桥臂

注意2：V1和VD1构成的桥臂1的上桥臂导通时，有两种导通方向，V1同时导通方向是从V1流向A，VD1导通时，通电方向是从A流向VD1。即有两个导通方向。

注意3 ：桥臂的上桥臂和下桥臂会不会同时导通呢？

C桥臂1的V1与VD1组成的上桥臂导通时，V2与VD2组成的下桥臂会不会通呢？分两种情况分析：

C1 假如是V1导通，VD1关断，V2也一定是断的，为什么呢？因为V1与V2的门极触发脉冲是互补的，所以V1导通时，V1一定承受的正触发脉冲，V2的门极脉冲一定是0，所以一定是断的；VD2也一定是断的，为什么呢？因为当V1通时，A点电位与P点电位相同，所以VD2承受的是反向电压，大小等于UPN，所以是VD2是断的。所以这种情况，上下桥臂不会同时导通。

C2如果是VD1通呢？V1关断，V2承受的是正压，VD2承受的是反压，大小等于Vpn，所以此时VD2一定是断的，V2是否是通的呢？如果V2门极承受负脉冲，那么V2断，所以上下桥臂不能同时导通；如果V2门极承受正脉冲（意味着V1门极承受0脉冲），那么V2一定通，但是V2通时，一定有VD1断和V1关断，所以上下桥臂不能同时导通。

注意4：当V1与VD1组成的上桥臂中的VD1导通时，如果给V1门极正的触发脉冲，如果给定触发脉冲之前VD1导通，那么给定正脉冲时VD1的电流是0了，那么V1会导通，如果VD1的电流不是0，那么意味着VD1仍然承受正电压，V1承受反压，所以V1仍然关断；

此时如果给V1负的触发脉冲（意味着给V2正的触发脉冲），那么V2一定会导通，根据3，V1与VD1组成的上桥臂一定会关断。

当V1与VD1组成的上桥臂中的V1导通时，必然有V1门极接受正的触发脉冲，此时如果给V1负的触发脉冲（意味着给V2正的触发脉冲），那么V2一定会导通，根据3，V1与VD1组成的上桥臂一定会关断。

也就是说，正的触发脉冲给哪个桥臂，哪个桥臂就会导通。

注意6：二极管电流正向逐渐减0，正向电压必然也逐渐减为0，只是电流变化速率要远远大于电压变化速率，注意理解二极管自然关断过程。

注意7：V1与V2的触发脉冲是互补的。

注意8：当V1导通时，V2承受正压，此时如果给V2正向触发脉冲（意味着给V1门极0脉冲），那么V2一定导通，V1一定关断。同理，当V2导通时，V1承受正压如果给V1门极正电压脉冲（意味着给V2门极0电压脉冲），那么V1一定导通，V2一定关断。这岂不变成了只是在V1和V2之间转换了吗，不会经过VD1和VD2了，我忽略了有这样两种情况：当V1导通时（V1承受正脉冲且承受正向电压），在V1门极承受正脉冲这段时间内，有可能V1电流变为0，然后从LS发出电流过VD1（即在V1门极承受正脉冲的时间内从V1导通过渡到VD1导通）；同样会有从VD1导通过渡到V1导通，在VD1导通，且V1门极承受正电压脉冲时，如果VD1减小变为0，然后V1导通，见分析思路2。忽略了，在V1承受正脉冲时间内的V1和VD1导通状态的变化，在V1和VD1承受正脉冲的时间内，既有可能从V1导通转移到VD1导通，也有可能从VD1导通转移到V1导通。

如果没有反并联二极管，这个电路会满足桥臂一定存在上桥臂或者下桥臂导通吗？

11月12日：上面这个电路，给左边桥的左上臂通触发脉冲，左上桥臂一定会导通吗？考虑这么一种情况，当某个时间段VD1导通，且流过VD1的电流逐渐减小到0，这段时间内持续给V1通触发脉冲，当VD1电流变为0时，VD1端电压变为0，虽然V1有正脉冲且电源想产生与图中标注正方向方向相反的电流，但是V1的电压是0，但是由于V1无法导通，电流只能通过VD2导通，当VD2导通的一瞬间，V1承受正压（幅值等于电容电压），此时V1立即导通，V1导通后，VD2立即承受反压（幅值等于电容电压），所以VD2立即关断。所以给V1通触发脉冲的这段时间内，只有一个瞬时电流是通过VD2流过的，其他时间要么通过VD1要么通过V1，即通过左桥的上桥臂。

9下面电路的理解 Psim中通过电压量测装置观察到的三角波发生器的电压不规整是什么原因？如下图

Vtri10.50-0.5-1-1.500.00020.0004Time(s)0.00060.00080.001 发现是仿真计算步长与三角波发生器的周期比较接近造成的，因为通过电压量测获得的变量曲线是把把相邻的仿真计算点直线连接得到的，仿真步长是多大，相邻的两个连接点的x轴间距就多大，如果仿真步长跟三角波的周期差不多，或者小得不是很多，那么通过电压量测观察到该变量的曲线就不是完美的三角波了，只有当仿真步长远远小于三角波的周期时，通过电压量测看到的电压波形是比较完美规整的三角波。

强调：其实三角波发生器产生的波形是完美的三角波，只是通过电压量测看到的波形是由有限个仿真计算点直线连接起来的，当仿真计算步长不是远远小于三角波周期时，显示的波形就不是完美的三角波。这是由变量曲线的形成机制（即直线连接相邻仿真计算点）造成的。当我们调整仿真步长远远小于三角波周期时，通过电压量测观察得到的变量曲线就是比较完美的三角波了。

20151012想到这个逻辑上有讲不通的地方，因为按照之前的理解，出来的波形也不应该是如下图A所示不对称，不规整，因为原始三角波周期是10^(-4)s,而仿真步长是10^(-5)s，一个三角波周期内能均匀取10个点，绘制出来的也不应该图A是这样的，也应该是对称的，1012想了想，试了试，发现simulation control界面有个print step选项，我猜测是绘图选项，可能是每3.33个仿真步长取取一个点进行计算，这样的话，一个三角波周期就只能取10/3=3.33个点了，这样取的位置就不对称了，所以绘制出得图形也不对称。把print step改为1就好了。如下图B。

Vtri10.50-0.5-1-1.500.00020.0004Time(s)0.00060.00080.001 图A

图B 11 Psim中添加了一个量测设备，比如电压源量测，需要将这个电压源量测两端连接到两个节点上，此时就用到工具栏上的wire工具。

状态平均法的理论基础很可能（我不能100%确定，猜测）跟王兆安老师《电力电子技术》书中PWM控制技术章6.1节PWM控制的基本原理中介绍的“在采样控制理论中的一个重要结论：冲量相等，形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，效果基本相同”相同。即状态平均法的理论基础很可能也是“冲量相等，形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，效果基本相同”。这个还有待探究。

仿真时大模型往往考虑的是省脑力，怎么方便怎么做，而仿真软件，诸如matlab，psim等中有现成的三角波发生器模块，所以用比较调制法实现仿真模型很方便，而用计算法则复杂些；而硬件实现时，则考虑的是经济型，省话费省成本，用dsp采用计算法（规则采样法）可以省去三角波发生器等的花费，所以常采用计算法，而较少采用调制法。14 在陈坚老师《电力电子学：电力电子变换和控制技术》、Bose老师书籍《现代电力电子学与交流传动》和《电力电子变换器PWM技术-原理与实践》_[D G Holmes著周克亮译]中有对PWM调制的介绍推导。

尤其是陈坚老师的书感觉很通俗易懂。可能存在不严谨的地方，但是介绍很清楚明白通俗易懂。看《使用Psim学习电力电子技术基础》知道下书中有对PWM调制的输出电压的一些推导。SVPWM方法的发明思路猜测：

首先出现这样一种猜想：如果在一段时间ttbtat1t2t3内，控制换流器触发脉冲，使三相电机机端电压通用空间矢量满足 ttttUkaa1t ttttttU，Uk1a1a12实际tt31t2bU07 tat1t2ttat持续t，那么在tttttt时间内，持续t，U持续t，UU23ba123107kk1我们通过换流器对这台三相电机的影响，与U理想tUe基本相同的。

jtatta对这台电机的影响是满足： 、U、U其中U07kk1tbtajtttatUtUt Ueadt=Uk1k12307又由于：

tbtatbtdtbUejtdtbUejtattadtU理想tttatatatdt=UtUtUtUk1k123实际07

所以这个条件实际就是tbtatdt=bUU实际理想tdt

tat实际这个假设就是，如果

tbtatdt=bUU实际理想tdt，即我们通过控制换流器的脉冲使

tatt满足得电机通用空间矢量U实际tbtatbttdt，那么在UU实际tdt=Uta,tb，实际理想tat施加的影响是基本相同的，这个有些类似于PWM中的面积等对电机施加的影响与U理想效定理，如下图，这里的惯性环节可类比电机是一个惯性环节或者说具有惯性环节的性质。

然后用实际电机实现验证这个猜想是否正确。

当然在实际应用中，SVPWM方法中的ttbta的取值对于这种方法的精度有着很大的影响，当然越小精度越高（个人直觉），但是太小控制难度或成本会很大（我觉着，实际应该也是这样吧），具体ttbta等于多少比较合适，还得细细学习研究。

第二篇：电力电子应用技术书小结思考题参考

小结

逆变，就是将直流电能转变为交流电能的过程。作为大多数电能变换的中间环节，逆变技术被广泛应用在各种电力电子电路和装置中，但基于习惯，在本章中，“逆变技术”的讨论仅局限于将直流电变换为“正弦”交流电的逆变电路和装置，也就是人们常说的“变频器”或“逆变器”。在这些逆变器的电路和装置中，逆变技术主要包含以下几个方面的内容：

1.逆变器主电路的拓扑结构 对于逆变器的主电路，根据应用要求有单相逆变器、三相逆变器以及多相逆变器；另外如果根据输出相电压的电平数目，逆变器又可以分为两电平逆变器、三电平逆变器以及多电平逆变器。虽然提高逆变器输出电平的数目对改善逆变器输出谐波分布、降低开关器件的开关应力以及减少电磁干扰等都有好处，但由于电路结构和控制同时也变得越来越复杂，因此在实际的工程应用中仍是两电平逆变器占绝对优势。

2.功率半导体开关器件

功率半导体开关器件对逆变器性能的影响很大，直接关系到逆变器的安全可靠运行。从历史上看，开关器件对逆变器技术的进步与发展的推动最为直接和明显。正是由于开关器件从普通晶闸管、GTR发展到IGBT和功率MOSFET，逆变器的高频化、小型化才得以实现，各种先进的控制功能才得以应用。现如今，IPM等新型功率半导体器件在中小功率的应用中日益广泛；GTO和IGCT等大功率等级器件的逐渐成熟为逆变技术在高压、大电流逆变装置中的应用提供了更加经济、方便可靠的解决方案。

3.PWM控制技术

PWM控制技术是逆变器控制技术的核心。除了SPWM、特定谐波消除法PWM等传统的PWM控制方法之外，SVPWM、电流跟踪型PWM等先进的PWM控制方法也被越来越广泛地应用。由于SVPWM以建立圆形电机定子磁链空间矢量为目的，并利用逆变器对电机定子电压空间矢量进行直接控制，从而实现对定子磁链空间矢量的调节，因此SVPWM在交流电机控制领域受到了更广泛的重视和应用。在高性能微处理器的支持下，各种先进PWM控制方法的实现变得越来越方便和简单，同时很多复杂的调制方法也得以实现，比如分段同步调制、在不同的运行工况采用不同的调制方法等。

4.逆变控制技术的实现

传统的硬件电路控制方法随着微处理器技术的迅猛发展，早已被微处理器取代。随着微处理器性能的不断提高，许多先进的控制方法被应用在逆变器的控制之中，使得逆变器的控 72

制技术和性能不断发展提升。

思 考 题 及习题

3-1．试说明PWM控制的基本原理。

3-2.分析图3-1所示的桥式逆变器在向感性负载供电时，主电路各点的电压电流波形，并说明续流二极管的特性对逆变器开关过程都会产生什么影响？

3-3.为什么要在逆变器的控制信号中设置死区时间？对于图3-1所示的三相桥式逆变器，试分析在死区时间内，逆变器输出电压的波形。利用该结果分析死区时间的存在会对逆变器的供电性能产生什么样的影响

3-4.什么叫异步调制？什么叫同步调制？假设逆变器开关频率的上限设定为2500Hz而下限设为1000Hz，试分析输出频率在10Hz到60Hz之间变化时，如果采用分段同步调制，应该如何设计载波比的切换？

3-5.与自然采样相比，规则采样有何优点？除了图3-17b所示的规则采样方法之外，能否针对SPWM设计出其它一些规则采样的方法？

3-6.三相SPWM逆变器输出的相电压和线电压中，谐波分布的特点是什么？所包含的主要谐波频率是多少？在实际应用中，我们怎样利用这些特点改善逆变器供电的性能？ 3-7.说明SVPWM的基本原理。

3-8.对于图3-1所示的三相桥式逆变器，如果采用SVPWM控制且直流输入电压等于540V，那么在线性调制区内，逆变器的最大交流输出电压是多少？

3-9.试推导SVPWM输出电压矢量在2～6象限的电压矢量分解公式。

3-10.采用滞环电流跟踪型PWM的逆变器有何特点？

参考文献黄俊主编．半导体变流技术（第2版）．北京：机械工业出版社，1986 叶斌主编．电力电子应用技术及装置．北京：中国铁道出版社，1999 俞萍等．电力半导体器件的发展趋势．电力电子技术．1992（1）丁道宏．电力电子技术．北京：航空工业出版社，1992 林渭勋主编．电力电子电路．杭州：浙江大学出版社，1986 黄济荣．电力牵引传动与控制．北京：机械工业出版社，1999

第三篇：有关电力电子专业

国内电气工程学科,最强的四个大学: 清华大学,华中科技大学,西安交通大学,浙江大学.但说电力电子与电力传动学科,其实是两个学科的组合:工业电子学和电力拖动自动化两个老学科的组合.工业电子学 以浙江大学基础最扎实（是81年唯一的首批博士点）。其他的项清华大学(蔡宣三，等),华中科技大学(陈坚,贾正春等),西安交通大学(王兆安,黄俊等),南航(严仰光等)都实力非常雄厚.这其中被大部分学子认识的可能是西交大,因为西交有本《电力电子技术》本科生教材应用比较广泛。华中科技大学陈坚《电力电子学》（高教版）应用面也挺广，不过有点厚，相对难不少，科研上主要是军工项目多。南航的开关电源有特色。

电力拖动自动化，以华中科技大学基础最扎实（是81年唯一的首批博士点）。其他的项清华大学，浙江大学，中国矿业大学，西南理工大学等在拖动领域都有特色和实力。

把工业电子和拖动自动化合在一起，目前的电力电子与电力传动学科 的实力可大致分档如下：

第一档：浙江大学，华中科技大学，清华大学

第二档：西安交通大学，南京航空航天大学

第三挡：合肥工业大学，中国矿业大学，华南理工大学，西南交通大学等。合工大和矿大电力电子有二级国家重点学科。

电力电子与电力传动专业

排名学校名称等级排名学校名称等级排名学校名称等级

1清华大学A+7哈尔滨工业大学A13中国矿业大学A2西安交通大学A+8华北电力大学A14山东大学A

3华中科技大学A+9西北工业大学A15合肥工业大学A4浙江大学A+10上海交通大学A16天津大学A5南京航空航天大学A11西安理工大学A17北京交通大学 A6华南理工大学A12西南交通大学A

B+ 等(26 个)： 武汉大学、上海海事大学、河北工业大学、大连交通大学、武汉理工大学、江苏大学、燕山大学、东南大学、湖南大学、南京理工大学、沈阳工业大学、上海大学、东北大学、辽宁工程技术大学、河海大学、江南大学、西华大学、大连海事大学、北京航空航天大学、兰州交通大学、西安电子科技大学、湖北工业大学、同济大学、中南大学、电子科技大学、东华大学

B 等(25 个)： 哈尔滨理工大学、大庆石油学院、中国农业大学、北方工业大学、江苏科技大学、长春工业大学、东北电力大学、辽宁工学院、郑州大学、安徽理工大学、兰州理工大学、安徽工业大学、黑龙江科技学院、西安科技大学、南昌大学、湘潭大学、石家庄铁道学院、上海理工大学、贵州大学、哈尔滨工程大学、北华大学、广东工业大学、西安工程大学、广西大学、太原理工大学

第四篇：电力电子实验报告

实验

一、直流斩波电路的性能研究

一、实验目的

1．熟悉降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理。2．掌握这两种基本轿波电路的工作状态及波形情况。

二、实验项目

降压型（Buck）斩波电路性能研究。

三、实验原理 3.1 实验原理图

降压斩波电路

四、实验步骤及方法

1.熟悉各个模块的功能，检査控制电路和主电路的电源开关是否为关闭状态。2.按照实验原理图进行接线。

3.对 PWM 控制模块依次进行如下设置： a 调节“幅值调节”旋钮，向左旋转至最小。b“控制方式”开关拨为开环。c“载波频率”设置为 20K。d“输出模式”开关拨为模式 1。

4.打开底柜 24V 和 15V 电源，将 PWM 控制模块的开关拨为 ON，用示波器分别观察载波（三角波）和 PWM 信号的波形，记录其波形、频率和幅值。调节“幅 值调节”旋钮，观察 PWM 信号的变化情况。

5.斩波电路的输入直流电压 Ui 由底柜的可调直流源给出，观察 Ui 波形，记录其平均值。6.接通主电路和控制电路的电源。调节“幅值调节”旋钮，改变 PWM 波的占空 比，观测输出电压 U o 波形。分别记录几组 PWM 信号占空比α, U i、U o 的平均值。

五、实验结果

1.Vi=50V时，D=19.04%，输出电压波形如下图所示，由图知，Vo=8.8V，Vo理论值=Vi*D=9.52V。

2.Vi=40V时，D=66.94%，输出电压波形如下图所示，由图知，Vo=20V，Vo理论值=Vi*D=26.776V。

六、结果分析

将降压斩波电路中实际输出电压与理论分析结果逬行比较, 讨论产生差异的原因。

答：实际上斩波电路会由于输出端使用电容滤波，而造成输出电压与理论值不同。

实验二、三相交直交变频电路的性能研究

一、实验目的

1．熟悉三相交直交变頻电路的组成。

2.熟悉三相桥式 PWM 逆变电路中各元器件的作用、工作原理。

3.对三相交直交变频电路在电阻负载、电阻电感负载时的工怍情况及其波 形作全面分析，并研究工作频率对电路工作波形的影响。

二、实验电路

原理图

三、实验步骤

1.按图中电路接线，接线完成后进行检查。

2.先打开控制电路电源，暂不接通主电路的交流电源。

3.观察正弦波发生电路输出的正弦信号～U，～V，～W 波形，测试其频率可调范围。

4.观察载波（三角波）的波形，测出其频率，并观察正弦波与载波的对应关系。5.观察六路PWM信号（SPWM控制模块中的PWM1～PWM6），并分别观测施加于V1~V6的栅极与发射极间的驱动信号，判断驱动信号是否正常。在主电路不接通电源的情况下，对比 V1 和 V2 的驱动信号，观测同一相上、下两管驱动信号之间的互锁延迟时间。

6.接通主电路的交流电源。观察主电路的中整流后的直流电压 Ud 的波形，并测量其平均值。

四、实验结果

观察载波、调制波、中间直流Ud、输出电压Uan、Uab、ia的波形。

中间直流Ud

输出侧电压Vab

输出侧电压Van

载波

电流ia

五、结果分析

1.分析说明实验电路中的 PWM 控制是采用单极性方式还是双极性方式。答：实验电路中的PWM控制是采用双极性方式。

2.分析说明实验电路中的 PWM 控制是采用同歩调制还是异步调制。答：实验电路中的PWM控制是采用同步调制。

3.为使输出波形尽可能地接近正弦波，可以采取什么措施？

答：增大逆变器主电路的功率开关器件在其输出电压半周内的开关次数N。

实验三、三相全控桥整流电路分析

一、实验目的

1.熟悉三相全控桥整流电路组成。

2.熟悉电路中器件的工作原理及作用，并研究输出波形。

二、实验电路

三、实验步骤

在不同的导通角下，记录输出电压、晶闸管输出电压和电流的波形。

四、实验结果

1.00时导通，输出波形下图所示。

2.600时导通，输出波形下图所示。

3.900时导通，输出波形下图所示。

第五篇：电力电子说课稿

黑龙江职业学院课程说案体例及说明

根据学院两次说课比赛的实际情况，针对202_年人才培养工作评估要求，现就课程说案的编写提出以下说明，供各单位撰写说案时参考：

1.说案重点要阐述授课者的教学思想、教学设计和理念依据。说案与教案不同，教案（讲稿）是教师对备课的复杂思维过程的总结，是教师进行教学的操作性方案，它主要设定教师在教学中的具体内容和行业；说案（说课稿）重要的是体现授课者的教学思想、教学设计和理念依据。其思维逻辑是：为什么开这门课程—本课稿讲授哪些内容—怎样开好本门课程—用什么保障本门课的教学效果—怎样考核与评价教学效果。

2.说案要保证每个二级学院（部）体例的一致性。学院开展了两次说课大赛，要求各二级学院（部）开展初赛，因此，各二级学院（部）对说案要做详细且具体的规定，要统一体例和格式，以此保证比赛的公共性，形成说案的标准范式。

3.说案的内容要完整。说案的内容应该包括课程设置、内容设计、教法设计、学法指导、教学过程、评价方式、课程特色等，具体参考《黑龙江职业学院首届教师说课比赛方案》。各二级院（部）可根据学院的要求做出具体的规定。

4.说案要有课程的基本信息和说课人的基本情况，应包括课程代码、课程名称、课程性质、课程类型、授课专业、授课年级，说课人的职称和学历等。具体说明参照人才培养工作状态数据采集说明。

5.说案的格式要求：一级标题为小三号黑体，二级标题为小三号楷体加粗，三级标题为小三号仿宋加粗，正文为小三号仿宋； 行距为固定值28；页面为A4 页边距为上3.0cm、下2.5cm、左3.0cm、右2.5cm。

附件：黑龙江职业学院说案参考体例

黑龙江职业学院

《电力电子技术》课程说案

二级院（部）： 电气工程分院 教 学 团 队： 机电一体化 说 课 人： 鲍 敏

202_年5月

《电力电子技术》课程说案

040312 课程代码： 课程名称：

课程性质： 专业基础课 课程类型： 授课专业： 电气自动化及相关专业 授课年级： 说课人： 鲍敏 职称/学历：

电力电子技术

必修课 二年级 讲师/硕士

一、课程设置

电力电子技术课程是电气自动化及相关专业开设的。学生在入学后第一学年以基础课为主，包括电路分析、电子技术基础等，电力电子技术在第三学期与电机与拖动、工厂电气控制等课程一同开设，并为后续专业课自动控制系统、生产过程控制系统安装与调试打下坚实基础。1.课程性质：

电气自动化及相关专业的一门专业基础课、必修课。本课程面向电气产品安装、运行及维护职业岗位能力的培养。是电气自动化双证体系主干课。2.课程作用：

通过本门课程的学习使学生从理论上掌握各种电力电子装置的工作原理；从实践上熟悉电力电子装置的组成、应用。使学生能对简单电力控制电路进行设计、制作、调试和故障维修。并培养学生的分析问题和解决问题的能力。3.教学目标：

知识目标：掌握各类变流装置的电路结构、基本原理、控制方法、波形分析及设计计算，掌握电气绘图、识图要领。掌握电路焊接工艺。

能力目标：具备电力电子器件测试、选型能力；能正确使用示波器、万用表等仪器；能制定项目方案，具备设计、安装、调试和检修电气设备能力。

素质目标：掌握收集、分析、整理参考资料的技能；培养良好的团队合作精神，养成及时完成阶段性工作任务的习惯

4.课程设计的理念与思路：

课改小组通过整合优化多年本课程教育教学改革的研究成果，借鉴国内外先进教育理念，将CDIO工程教育理念与校企合作、国家维修电工职业标准深度融合，开发以职业能力培养为重点的CDIO教学模式。

二、内容设计

1.教学内容选取依据

教学内容的选取基于大量针对岗位的调研与分析，参考行业企业最前沿的新技术，选择生活中或行业企业典型的真实案例，并且这些案例适用于教学，能转化成学习性的工作任务。选取五大教学情境，以这些典型真实的教学情境为载体，构建教学做一体的电力电子技术课程。

2.教学内容组织与安排

众所周知，电流分为交流电和直流电两种形式。电力电子技术就是研究交-直电流的变换，根据电力变换的过程，将本课程教学内容整合设计为五大教学情境，包括我们生活中经常见到用到的可调亮度的调光台灯的设计制作与调试，可使电风扇实现无级变速的调速器的设计制作与调试，已经上市出售的新产品—可无线充电手机的微距无线充电器的设计制作与调试，还有直流电机调速系统的设计制作与调试，该系统在生产中可起重重物，驱动水泵，控制数控机床的加工动作等。变频器的用处更是广泛，包括变频空调、变频微波炉、变频电梯等。这些教学情境可涵盖本课程全部教学内容。再围绕这些主情境的完成开发出设计、安装、调试等子情境。3.课程内容的表现形式

课程教学资源丰富，包括：教材（主编，清华大学出版社出版）、课件（交互式）、教案、实验指导书（与实训设备配套，可完成本课程全部验证性实验）、试题库、习题库等。

交互式课件：交互课件可吸引学生注意力，提高兴趣。本课程教学重点、难点：电路计算、波形分析、比较。交互课件可引导学生观察、思考。解决重点、难点教学困难。

三、教法设计

本课程教学采用案例教学、讲练结合、多层次实训、情境教学等多种教学方法和手段。本课程在理实一体化教室授课，教室前面是桌椅黑板，后面是实训设备。理论学习和实践验证可同时进行，讲练结合。

实践分多个层次实行，学生先进行验证性实验，通过实验可直接观察到波形，加深印象。实验后学生要进行汇报，考察学生理论联系实际情况。最后，利用专业软件进行仿真实训，借助虚拟实训手段让学生更扎实的掌握知识的同时又多掌握一项技能。

情境教学：为学生创造真实的工作情境，使学生在教师的指引下模拟完成一项完整任务。学生全面参与信息收集、计划制定、做出决策、实施计划、反馈控制、结果评价等教学全过程。教学过程与工作过程融合，使学生通过自己的实践和行动提高职业能力。

四、学法指导 1.学情：

生源分数低、学习主动性差，学习过电路分析、电子技术等前导课程，有一定基础。本课程电路原理复杂、波形晦涩难懂，公式、计算较多，给学习带来困难。2.学法

学生为主 教师为辅，启发引导 咨询服务，性格不同 各有所长，因材施教 合理分工

五、教学过程

在CDIO教学模式下，每个教学情境都采用构思、设计、实施和运作4个阶段来实现。

1.构思阶段——提前下发任务书，学生要明确任务，进行任务准备。即要明白自己要做什么，并考虑怎样做。教师可引导学生查找资料、自主学习。

2.设计阶段——学生以小组为单位，讨论设计方案，制定实施计划。3.实施阶段——根据设计方案，学生自己动手完成项目。即进行电路焊制和调试。

4.运作阶段——即根据任务要求，对学生完成情况进行评价和反馈。

课改成果：无线充电器、电风扇无极调速器、直流电机拖动系统、调光灯。

六、评价方式

1．学习效果考核：

项目考核单+实验考核单（考核标准）2．教学评价：

项目考核+期末考试+平时表现=100%（多层次考核，3方面按一定权重）

教学效果评价方式包括：学生评教（学院每学期学生填评教单）+教师评教（院长、教研室主任、教师相互听课）+督导评教（督导听课打分）+社会、企业评价（参加大赛成绩优异、用人企业反馈）

七、课程特色

本课程突出特色为以下几点：

1．创新教学理念，采用CDIO工程教学模式 2．教学做一体化教学

3．学历证和国家电工职业资格证书双证融通

4．交互式课件、专业仿真软件等多种现代化教学手段广泛应用 5．多元化多层次考核评价机制，对学习效果、教学效果全面考察，评价更科学。