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电力电子技术

发文时间：2025-07-04 撰稿人：

M307013B 电力电子技术

（3.5学分，56学时；专业教育平台/专业核心必修课程模块；适用专业：电气工程及其自动化；先修课：电路、模拟电子技术、自动控制原理、电机学）

电力电子技术是工科高等学校电气类专业的一门主干技术基础课，在培养学生创造性思维、综合设计能力和电气工程实践能力方面占有重要的地位。

本课程的主要任务是通过课堂教学、随堂小测、实验教学等环节培养学生的创新意识与能力和电气工程科学知识的应用能力，使学生掌握常用开关器件的工作特性、基本变换电路的原理及其控制方法，理解对各种已有形式的电能进行变换和控制的需要，能够根据输入电能的形式和输出电能质量的需求选择合适的变换电路，具有基本的电气系统电路方案设计能力，以及对电气工程问题进行分析、求解和论证的能力，支撑毕业要求中的相应指标点。

课程教学内容和要求

序号	知识单元（章节）	知识点	教学要求	推荐学时	教学方式	支撑课程目标
1	电力电子系统介绍	电力电子技术的发展概况和应用领域	了解电力电子发展历史、应用领域和未来前景	1	讲授	1
2	电力电子器件综述	常用电力电子开关器件的电气符号和电气特性	掌握Diode、MOSFET、IGBT、和Thyristor的电气符号和电气特性	2	讲授	1
		传统电力电子器件的基本原理	理解Diode、MOSFET、IGBT、和Thyristor的结构和基本工作原理	2	讲授	1
		新型电力电子器件基本原理及特性	理解GaN、SiC器件的基本工作原理和特性	1	讲授	1
3	电力电子器件特性测试	电力电子器件的开关工作原理。	掌握Diode、MOSFET、IGBT和Thyristor 四种器件的开关工作原理。	2	实验	3
4	缓冲吸收电路	二极管与晶体管的缓冲吸收电路的原理以及实现形式	1.掌握开通缓冲电路的原理和实现形式 2.掌握过压缓冲电路的原理和实现形式 3.掌握关断缓冲电路的原理和实现形式	2	讲授	1
5	门极和基极驱动及保护电路	各种开关器件门极驱动及保护电路的实现形式	理解各种开关器件驱动及保护电路的实现形式	1	讲授	1
6	非隔离DC-DC开关模式变换器	Buck变换器的工作原理和参数设计	1.掌握Buck变换器的开关工作过程 2.开关器件选型 3.滤波器参数设计	3	讲授	1，2
		Boost变换器的工作原理和参数设计	1.掌握Boost变换器的开关工作过程 2.开关器件选型 3.滤波器参数设计	3	讲授	1，2
		Buck-Boost变换器的工作原理和参数设计	1.掌握Buck-Boost变换器的开关工作过程 2.开关器件选型 3.滤波器参数设计	2	讲授	1，2
7	Buck变换器实验	验证Buck变换器的工作原理及其驱动和	1.掌握Buck变换器的工作原理 2.掌握电力电子开关器件的驱动和控制方法	2	实验	3
8	隔离DC-DC开关模式变换器	Flyback DC-DC变换器的工作原理和特点	1.掌握Flyback变换器的工作原理 2.电路中开关器件选型	3	讲授	1，2
		Forward DC-DC变换器的工作原理和特点	1.掌握Forward变换器的工作原理 2.电路中开关器件选型	3	讲授	1，2
		Half-Bridge 和Full-Bridge DC-DC变换器的工作原理和特点	1.掌握Half-Bridge 变换器的工作原理和特点 2.掌握Full-Bridge DC-DC变换器的工作原理和特点	2	讲授	1，2
		移相全桥电路工作原理及软开关	理解软开关概念	1	讲授；研讨	1，2
9	开关模式DC-AC逆变器	无源逆变电路的概念、原理及分类	掌握无源逆变电路的概念、原理及分类	2	讲授	1
		单相电压型逆变电路的工作原理、特点	掌握单相电压型逆变电路的工作原理和特点	2	讲授	1
		三相电压型逆变电路的工作原理、特点	掌握三相电压型逆变电路的工作原理和特点	2	讲授	1，2
		逆变电路的脉宽调制技术	掌握逆变电路的脉宽调制技术	2	讲授	1
10	DC-AC逆变电路实验	DC-AC逆变电路的工作原理和PWM调制方法	掌握DC-AC逆变电路的工作原理和PWM调制方法	2	实验	3
11	工频二极管整流器	单相桥式二极管整流电路的电路	掌握单相桥式二极管整流电路的电路结构、工作原理、特性	1	讲授	1
11	工频二极管整流器	三相桥式二极管整流电路的电路	掌握三相桥式二极管整流电路的电路结构、工作原理、特性	2	讲授	1，2
12	工频相控整流器和有源逆变模式	单相桥式晶闸管相控整流电路	1.掌握单相桥式晶闸管相控整流电路的电路结构、工作原理、电气性能 2. 掌握单相桥式晶闸管相控整流电路参数计算方法	2	讲授	1
		三相桥式晶闸管相控整流电路	1.掌握三相桥式晶闸管相控整流电路的电路结构、工作原理、电气性能 2. 掌握三相桥式晶闸管相控整流电路参数计算方法	2	讲授	1，2
		有源逆变电路的基本原理	掌握有源逆变电路的基本原理	2	讲授	1
13	电力电子系统网侧优化方案	功率因数校正（PFC）电路	掌握功率因数校正（PFC）电路工作原理、控制方法	1	讲授	1，2
13	电力电子系统网侧优化方案	电压型脉冲整流电路(PWM整流器) 以及在机车中的应用	1.掌握电压型脉冲整流电路(PWM整流器)的基本原理、等效电路 2.掌握电压型脉冲整流电路(PWM整流器)相量分析方法及能量传递关系	2	讲授；研讨	1
14	三相桥式全控整流电路实验	三相桥式全控整流电路的工作原理和晶闸管触发控制方法	理解三相桥式全控整流电路的工作原理和晶闸管触发控制方法	2	实验	3
15	AC电压控制器	单相、三相交流调压、调功电路	1.了解单相交流调压、调功电路的工作原理 2.了解三相交流调压、调功电路的工作原理	2	讲授	1

注：“了解”是指学生能辨认的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及变化倾向，包括必要的记忆；“理解”是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳，并能把某一事实或概念分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其它事物的相互关系；“掌握”是指学生能根据不同情况对某些概念、定理、原理、方法等在正确理解的基础上结合实例加以运用，包括分析与综合。

注:学生可以选择采用视频学习加提交学习报告的方式进行三相桥式全控整流电路实验的内容学习，不强制到实验室做硬件实验。其他三个实验必须到规定的实验室完成硬件实验。推荐的课内实验学时主要用于实验考核及答疑，不包含实验准备时间和实验报告撰写时间。建议选课学生按1：3的课内学时与课外学时比例完成实验准备和实验报告撰写。