M407012B 开关电源技术
（2学分，32学时；专业教育平台/专业拓展选修课程模块；适用专业：电气工程及其自动化；先修课：电力电子技术）
开关电源技术是现代电力电子学的一个重要应用方向，主要研究开关电源的半导体器件应用、开关电源典型拓扑结构、控制方法和设计技术。开关电源技术课程是本专业的专业技能课，通过对这门课的学习，学生应掌握功率半导体器件动态特性和基本应用技术，掌握开关电源的基本原理、类型、控制方式和特性，并具有分析和设计的基本能力。
开关电源技术课程的主要内容包括：开关电源现状和发展、功率半导体器件的基本原理、驱动电路及其保护等技术；典型软开关电路的基本拓扑和工作原理；直流变换电路的建模和控制方法；开关电源系统中的磁性元件、热设计、电磁兼容性设计和参数计算方法；典型开关电源系统的原理；开关电源系统的综合分析设计方法等。
五、课程教学内容和学时分配
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 |
绪论 |
（1） 课程基本概念、学科地位、基本内容以及课程的任务、性质、要求和学习方法 |
1.了解本课程研究的对象、内容； 2.了解开关电源技术的学习方法； 3.了解开关电源技术的发展现状。 |
2 |
讲授 |
1 |
2 |
功率半导体器件 |
1、半导体器件的基本原理 2、常用功率半导体器件（二极管、MOSFET、IGBT、SiC、GaN）的动态开关性能 3、功率半导体器件开关过程分析方法 4、功率半导体器件的应用现状和发展趋势 |
1.掌握各种功率半导体器件的基本原理； 2.结合功率半导体器件的数据手册，掌握常用开关器件的动态开关性能，以及开关过程的分析方法； 3.了解不同类型功率半导体器件的应用现状和发展趋势。 |
8 |
讲授 |
1 |
3 |
功率半导体器件的驱动、保护技术 |
1、功率半导体器件驱动技术的基本要求，IGBT、SiC驱动技术的原理和设计方法 2、功率半导体器件保护的基本原理和方法 |
1.掌握IGBT和SiC等常用开关器件的驱动电路原理和设计方法； 2.掌握常用开关器件的保护电路原理和设计方法。 |
4 |
讲授 |
1 |
4 |
直流变换软开关技术 |
1、软开关的意义和基本实现方式 2、ZVS-PWM移相全桥变换器 3、LLC软开关电路 |
1.掌握电力电子变换器中软开关的意义、类型和实现方式； 2. 了解ZVS-PWM移相全桥变换器的基本工作原理； 3. 掌握LLC软开关电路的工作原理。 |
4 |
讲授 |
2 |
5 |
开关电源直流变换电路的建模与控制方法 |
1、直流变换电路的建模 2、电压型控制模式和电流型控制模式的原理与特点 |
1.理解基本直流变换电路的建模方法； 2.掌握直流变换电路的电压型控制模式和电流型控制模式的原理和特点。 |
2 |
讲授 |
2 |
6 |
开关电源系统设计 |
1、磁性材料的基本特性 2、开关电源热设计 3、开关电源电磁兼容设计 4、开关电源设计计算 5、开关电源应用设计 |
1.掌握开关电源中磁性材料的特性，以及高频变压器和高频电感的设计方法； 2.理解开关电源的散热方法以及热路设计方法； 3.理解开关电源电磁兼容的意义和设计方法； 4.了解开关电源的参数设计方法； 5.掌握开关电源的应用设计。 |
8 |
讲授、设计报告 |
3 |
7 |
开关电源的典型应用 |
1、典型仿真计算软件应用； 2、典型开关电源系统 3、无线充电技术基本原理及其应用 |
1.了解掌握典型仿真计算软件应用； 2.理解典型开关电源系统的构成和基本工作原理； 3.了解无线充电技术的基本原理及其应用。 |
4 |
讲授 |
4 |
