电力电子教案10

第一篇：电力电子教案10

河南工业职业技术学院

《电力电子技术》教案

课题十

单结晶体管触发电路

基本课题：单结晶体管触发电路

目的要求：掌握单结晶体管的导通条件，能看懂晶体管触发电路原理图。

主要内容及重点难点

主要内容：单结晶体管的工作原理；

自激振荡电路； 具有同步环节的触发电路

教学重点: 工作原理；触发电路 教学难点： 触发电路 教学方法及教学手段

讲述法、复习、比较

作业： 1、3

电气工程系

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《电力电子技术》教案

课题十 单结晶体管触发电路

一、触发电路简介

由晶闸管的导通条件知道，当晶闸管承受正向阳极电压时，必须在门极和阴极之间加适当的正向电压，晶闸管才能正向导通。这种控制晶闸管导通的电路称为触发电路。

1.晶闸管对触发电路的要求

① 触发脉冲应具有足够的功率和一定的宽度； ② 触发脉冲与主电路电源电压必须同步；

③ 触发脉冲的移相范围应满足变流装置提出的要求。2.触发电路的分类

触发电路可按不同的方式分类，依控制方式可分为相控式、斩控式触发电路； 依控制信号性质可分为模拟式、数字式触发电路；

依同步电压形成可分为正弦波同步、锯齿波同步触发电路；

按组成触发电路的核心器件可分为单结晶体管、晶体管和集成块触发电路。3．常见的触发脉冲电压波形

图3-1 常见的触发脉冲电压波形

a)正弦波 b)尖脉冲 c)方脉冲 d)强触发脉冲 e)脉冲列

二、单结晶体管

1．单结晶体管的结构

单结晶体管是在一块高电阻率的N型硅片两端，用欧姆接触方式引出第一基极b1和第二基极b2，b1与b2之间的电阻为N型硅片的体电阻，约为 3～12kΩ，在硅片靠近b2极掺入P型杂质，形成PN结，由P区引出发射极e。

图3-2单结晶体管

a)结构示意 b)等效电路 c)图形符号 d)外形及管脚

2．单结晶体管型号：有BT33和BT35两种，其中B表示半导体，T表示特种管，第一个数字3表示有3个电极，第二个数字3(或5)表示耗散功率300mW(或500mW)。

3．判断管脚：用万用表来判别单结晶体管的好坏比较容易，可选择R×1k电阻挡进行

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测量，若某个电极与另外两个电极的正向电阻小于反向电阻，则该电极为发射极e，接着测量另外两个电极的正反向电阻值应该相等。

4．工作原理

图3-3 单结晶体管伏安特性

a)单结晶体管实验电路 b)单结晶体管伏安特性 c)特性曲线族

单结晶体管可分为以下三个区：截止区、负阻区、饱和区 导通条件：发射极电压达到

二、单结晶体管自激振荡电路

利用单结晶体管的负阻特性和RC电路的充放电特性，可以组成单结晶体管自激振荡电路。

1．电源接通后，E通过电阻Re对电容C充电，充电时间常数为ReC；

2．当电容电压达到单结晶体管的峰点电压UP时，单结晶体管进入负阻区，并很快饱和导通，电容C通过eb1结向电阻R1放电，在R1上产生脉冲电压uR1。

3．此后C又开始下一次充电，重复上述过程。由于放电时间常数(R1+ rb1)C远远小于充电时间常数ReC，故在电容两端得到的是锯齿波电压，在电阻R1上得到的是尖脉冲电压。

三、具有同步环节的单结晶体管触发电路

1．梯形波同步电压形成：同步变压器

2．阻容移相：改变Re的大小，可改变电容充电速度，也就改变了第一个脉冲出现的角度，达到调节α角的目的。

3．脉冲输出：直接输出和脉冲变压器输出，以实现触发电路与主电路的电气隔离。

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图3-5 单结晶体管同步触发电路

四、案例分析

数控机床输入设备的晶闸管驱动电路

数控机床的输入设备，即读数机大都采用五单位电报机头。采用晶闸管驱动电路可大大提高输入机工作的可靠性。同时，省掉传统电路中的继电器，消除了机械振动和火花干扰，可使纸带输入速度0－20行/S；连续可调。

当输入端加0V表示输入禁止。此时，晶体管V6导通，集电极输出负电位，二极管VD2导通，C1无法充电，单结管驰张振荡器不振荡，脉冲变压器TC1无输出，晶闸管VT1阻断电报机头不工作，纸带不走。

当输入端加－12V表示走带。此时，V6截止，二极管VD2反压截止。电容C1开始充电，达峰点电压时，V1导通，TC1输出脉冲，VT1导通，接通电报机机头线圈3F－10的电源，吸动衔铁，推动棘轮，使纸带前移一行。

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晶闸管VT1导通，电报机头线圈两端的压降作为单结晶体管V2的工作电源。当电容C2充电到V2的峰点电压时，V2导通输出脉冲，经脉冲变压器TC2加到晶闸管VT2的门极，使VT2导通。电容C3再晶闸管VT1导通时被充电为左负右正。当VT2导通时，C3放电电压迫使VT1关断。于是电报机头线圈失电，衔铁释放，纸带停止走动。与此同时，单结管V2也因失去工作电源而停振。

再单结晶体管V2产生停止脉冲的同时，脉冲变压器TC2的另一绕组的输出经二极管VD11和VD3把脉冲加到晶体管V5进行整形放大，其输出作为读数脉冲，即纸带中导空同步信号。

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10-5

第二篇：景县电力10′

景县电力局创先争优工作汇报——

远航

悠悠京杭，万里波涛划航线。巍峨雄舰，摇鼓扬帆欲远航。

雄舰初航，造波澜之势。

初航

景县电力局现有干部职工404人，党员119名，局党委下设16个党支部。自全县“创先争优”活动开展以来，景县电力局严格按照省市县和上级公司的安排部署，紧密结合企业实际，以开展“创先争优”为契机，以“筑坚强堡垒、树先锋形象、促科学发展”为主线，以“推动科学发展、促进社会和谐、服务职工群众、加强基层组织”作为主要内容和目标，务求实效，引领全体员工立足岗位，以推动企业科学发展为己任，积极投入到“创先争优”活动中。

景县电力局先后召开党委会议、局长办公会议、支部党员大会等会议进行传达动员。组织学习省市县有关文件，传达国网公司“创先争优”活动视频会议精神。通过深入学习上级关于开展“创先争优”活动的文件精神，准确把握活动的总体要求、主要内容、目标任务和方法步骤，深刻认

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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2013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

2013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。

第五篇：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。