教案序號課題
1授課時數緒論
2課型教具
講授1.了解電力電子技術的由來和發展，以及應用的領域；
教學目標
2.明確本課程的內容、性質和基本要求。
教學重點本課程的內容、性質和基本要求以及應用。
教學難點如何學好這門課
增刪內容
主要教學內容板書設計
緒論1、什麼是電力電子技術2、電力電子技術的發展3、電力電子技術的應用領域4、課程性質與學習方法
教學環節主要教學內容及師生互動
緒論一什麼是電力電子技術
（一）定義
將電子技術和控制技術引入傳統的電力技術領域，利用半導體電力開關器件組成各種電力變換電路實現電能的變換和控制，構成了一門完整的學科，被國際電工委員會命名為電力電子學（power electronics）或稱為電力電子技術。
電力電子技術是一門利用電力電子器件對電能進行控制和轉換的學科。電力電子技術突出對「電力」變換，它變換的功率可以大到數百甚至數千兆瓦，也可以小到幾瓦或更小。
（二）學科的組成及其研究任務
1電力電子技術的組成
電力電子技術包括電力電子器件、變流電路和控制技術三個部分。其中電目前，電力電子技術已逐步發展成為一門多學科互相滲透的中和性技術學科。
2電力電子技術的研究任務它的研究任務有三方面的內容：(1)電力電子器件的應用；
(2)電力電子電路的電能變換原理；
(3)控制技術以及電力電子裝置的開發與應用。二電力電子器件的發展
二十世紀五十年代，第乙個閘流體誕生後，在其後近五十年裡，以器件為核心的電力電子技術的發展可分為兩個階段：
1957~2023年成為傳統電力電子技術階段；2023年至今稱為現代電力電子技術階段。（一）傳統電力電子器件
閘流體的出現，一方面由於他的功率變換能力的突破，另一方面實現了以閘流體核心強電變換電路的控制，使電子技術步入了功率領域，在工業上引起一場技術革命。
閘流體發展的特點是派生器件越來越多，功率越來越大，效能越來越好。
截至2023年，傳統的電力電子器件就已由普通閘流體衍生出了雙向閘流體(triac)、快速閘流體(fst)、逆導閘流體(rct)和不對稱閘流體等。
同時，各類閘流體的電壓、電流、電壓變化率、電流變化率等引數定額均有很大提高，開關特性也有很大改善。傳統的電力電子器件已發展到相當成熟的地步，但在實際應用上存在著兩個制約其繼續發展的因素。提示控制功能上的欠缺，它通過門極只能控制開通而不能控制關斷，所以稱之為半控制器件。
直流傳動、機車牽引、電化電源在應用方面成為當時的三大支柱，這些以閘流體為核心的變流電路幾乎是用了半個世紀，至今也沒有多大改進。
由於這些電路的功率因數低、網側負載上的諧波嚴重，因此阻礙了他們的繼續發展，為電力電子變流電路帶來新的轉機。
在特大功率應用場合，其它器件尚且不易另一方面，閘流體系列
器件的**相對低廉，在大電流、高電壓的發展空間依然較大，
教學環節主要教學內容及師生互動
在我國，以閘流體為核心的應用裝置仍有許多在生產現場使用，閘流體及其
相關的知識仍是初學者的基礎，因此在本書中佔據了一定大的篇幅。
（二）現代電力電子器件
二十世紀八十年代以來，微電子技術與電力電子技術在各自發展的基礎上相結合而產生了一代高頻化、全控型的電力整合器件，從而使電力電子技術有傳統的電力電子技術跨入現代電力電子技術的新時代。
現代電力電子器件是指全控型的電力半導體器件，這類器件分為
三大類：雙極型、單極型和混合型。
1雙極型器件
指在器件內部電子和空穴兩種載流子都參與導電過程的半導體器件。這類器件的通態壓降低、阻斷電壓高、電流容量大，
適合於中大容量的變流裝置。常見的有門極關斷（gto）閘流體、功率電晶體（gtr）、靜電感應閘流體（sith）。
2單極型器件
指在器件內部只有一種載流子（多數載流子）參與導電過程的半導體器件。
這類器件的典型產品有：電力場控電晶體（電力mosfet）和靜電感應電晶體(sit)。單極型器件由多數載流子導電，無少子儲存效應，因而開關時間短，一般在幾十納秒以下，所以工作頻率高。
3、混合型器件
混合型器件或雙極-mos(bi-mos)。所謂混合型是指雙極型器件與單極型器件的整合混合。它是用gtr、gto閘流體以及scr作為主導器件，用mosfet為控制器件混合整合之後
產生的器件。這種器件既具有gtr、gto閘流體及scr等雙極型器件電流密度高、導通壓降低的優點，又具有moseft等單極型器件輸入阻抗高、響應速度快的優點。因此，這種新型混合器件已引起人們的高度重視。
目前已開發的混合型器件有：肖特基注入mos門極電晶體(sinfet)、絕緣門極雙極電晶體(igt或igbt)、mos門極電晶體(mgt)、mos閘流體(mct或mcth)等。
從總體看現代電力電子器件的主要特點是：整合化、高頻化、多功能全控化。三電力電子技術的應用領域
變換電路是以電力半導體器件為核心，通過不同電路和控制方法來實現對電能的轉換和控制。它的基本功能是使交流（ac）和直流（dc）電能互相轉換，分為以下幾種型別：
可控整流器（ac—dc）：把交流電壓變換成為固定或可調的直流電壓，如應用於直流電動機的調壓調速、電解、電鍍裝置等。
有源逆變器（dc—ac）:把直流電壓變換成為頻率固定或可調的交流電壓如應用於燈光控制、溫度控制等。
無源逆變器（ac—dc—ac）：把固定或變化頻率的交流電變換成頻率可調的或恆定的交流電，如應用於變頻電源、ups、變頻調術等裝置。
直流斬波器（dc—dc）：把固定或變化的直流電壓變換成為固定或可調的直流電壓，如應用於電氣機車、城市電車牽引等裝置。
無觸點電力靜態開關：接通或切斷交流或直流電流通路。
用於取代接觸器、繼電器。
控制技術是改進變流電路的效能和效率所不可缺少的關鍵技術之一。對於閘流體而言，其控制方法是調整器件的導通角，即控制觸發脈衝預祝電路之間的相移角，稱之為相控技術。由全控型器件組成的變流電路中，多採用脈寬調變（pwm）技術，由於pwm技術可以有效的抑制諧波，動態響應速度快，是變流電路的效能大大提高。
無論是控制技術還是pwm技術，都在應用中不斷的完善、改進，並湧現出許多專用整合觸發（驅動）電路，給實際應用電路帶來了簡便、工作穩定和體積小等特點。與此同時，變流電路的控制技術正朝著數位化的方向發展。
由電力半導體器件構成的變流電路，伴隨著電力半導體的優點而呈現許多優勢。如體積小、重量輕、耐磨損、無雜訊及維修方便；功率增益高、控制靈活；控制動態效能好、響應快（毫秒激級或微秒級）、動態時間短；效率高、節省能源。
電力電子技術的應用範圍十分廣泛。在交通運輸、電力系統、通訊系統、計算機系統、新能源系統及在照明、空調等家電領域都發揮其重要作用，到處都能感受到電力電子技術的存在和其巨大魅力。
電力電子裝置提供給的是各種不同的直流電源、恆頻交流電源和變頻電源，所以說，電力電子技術研究的也就是電源技術。
四本課程的教學要求和學習方法
教學環節
主要教學內容及師生互動
通過本課程的學習應達到以下要求：
1掌握閘流體、電力mosfet、igbt等電力電子器件的結構、工作原理、特性和使用方法；
2掌握整流電路、直流變換電路、逆變電路、交流變換電路的結構、工作原理、控制和波形分析方法；
3掌握pwm技術的工作原理和控制特性，了解軟開關技術
的基本原理；
4掌握基本電力電子裝置的實驗和除錯方法；5了解電力電子技術的應用範圍和發展動向。
電力電子器件、變換電路、控制技術都在不斷發展與不斷更新，所涉及的知識面廣、內容豐富多彩。在本課程的學習中還應注意與電工基礎、電子技術基礎、電機與拖動基礎等知識的聯絡；在講授和學習中注重概念、重視實驗、識圖等應用能力的培養。
作業與練習
預習教學後記
電力電子作業
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