课题。班级学号。
姓名。专业电气工程及其自动化
系别电气工程系。
指导教师。淮阴工学院。
电气工程系。
2024年2月。
一、课程设计目的和任务。
电力电子技术是电气技术专业的一门专业基础课，本课程设计的目的主要是使学生能系统全面的总结所学过的理论知识，掌握各类电力半导体器件所构成的各种功率变换电路，掌握各变换主电路的构成和工作原理，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的元件参数计算与选择等。培养学生分析、解决实际问题的能力。
二、课程设计的基本内容和基本要求（具体内容及要求见附录所示）
本课程设计主要根据各类电力半导体器件所构成的各种功率变换电路，各变换主电路的构成和工作原理，不同负载对电路工作特性的影响以及主电路的元件参数计算与选择等进行设计。题目安排：
1.100w 三绕组复位正激变换器设计；
2.基于boost电路的400w pfc电路设计；
3.100w退挽电路设计；
全桥逆变器主功率电路设计；
全桥逆变器控制电路设计；
6.6kw 12脉冲隔离型整流器的**研究；
7.1kw电压电流瞬时值反馈的单相逆变器**研究；
8．50w buck变换器设计。
三、课程设计的考核内容及评分标准。
课程设计是在教师指导下进行的。在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度。反对不求甚解、照搬照抄他人成果。
设计分阶段进行，每一阶段的设计经认真检查无误后，方可进行下一步工作。完成规定的全部工作后，才可参加课程设计答辩。
设计成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五等级评定。
1．成绩评定的主要依据。
1) 学生的学习态度，工作作风，独立工作能力。
2) 课题设计任务完成情况。
3) 设计答辩时对课题的理解程度和回答问题的正确率。
4)说明书的的质量与规范性。
5) 创新性。
2．课程设计成绩应单独记入学生成绩档案。
3．评分标准。
优秀：1）学生的工作态度认真，作风严谨，独立工作能力强。
2）设计思路清晰，方案选择合理，能圆满地完成课题设计任务。
3）答辩时概念清楚，回答问题正确，理论基础扎实，解决问题能力强。
4）设计说明书内容完整，论述详尽，计算正确，层次分明，书写规范。
5）有一定的创新性。
良好：1）学生的工作态度认真，作风严谨，独立工作能力较强。
2）设计思路清晰，方案选择合理，能较好地完成课题设计任务。
3）答辩时概念较清楚，回答问题基本正确，理论基础扎实，解决问题能力较强。
4）设计说明书内容完整，论述详尽，计算正确，层次分明，书写规范。
中等：1）学生的工作态度认真，作风严谨，有一定的独立工作能力。
2）设计思路比较清晰，方案选择基本合理，基本完成课题设计任务。
3）答辩时概念较清楚，答辩时能回答提出的主要问题且基本正确。
4）设计说明书内容完整，论述较详尽，计算基本正确，层次分明，书写较规范。
及格：1）学生的工作态度比较认真。
2）基本完成课题设计任务。
3）答辩时对任务所涉及的问题基本上能够回答，虽有错误，但不是重大原则性错误。
4）设计说明书内容基本完整，书写较规范。
不及格：1) 工作态度不端正，抄袭他人成果。
2) 设计思路模糊，过程不清，方案选择不当，不能按时完成所规定的设计任务或设计说明书中存在重大原则性错误。
(3) 答辩时逻辑混乱、概念不清。
四、课程设计的形式及进度计划。
本课程设计采用理论设计与**验证相结合的方式，时间为两周。具体安排如下：
五、课程设计报告与成果要求。
设计报告必须独立书写，每人一份。应对设计中发现的问题进行整理、分析研究，得出结论。要求条理清楚、简明扼要、字迹端正、图表清洁，结论准确。
设计报告要求：
1.设计的目的和要求。
2.设计电路。
3.分析**结果。
4.分析设计中遇到的问题，写出心得体会。
成果要求：课程设计报告。
六、课程设计指导教材。
实验指导教材为自编讲义《电力电子技术课程设计》（自编）。
附录：课题及要求。
项目1：100w 三绕组复位正激变换器设计。
一、 设计目的：
通过本项目分析设计，加深学生对单管直流/直流变换电路的理解，掌握一般小功率dc/dc变换器主电路工作原理及相应控制方法，熟悉正激变换器中变压器复位的基本原理及相应的复位方式，熟悉开关电源中的磁性元件的设计方法；
输入：36～75vdc，输出：10vdc/10a
二、设计任务：
1、分析基本三绕组复位正激电路工作原理，深入分析功率电路中各点的电压波形和各支路的电流波形；
2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路的关键器件电压电流等级，并选取实际功率器件，设计正激变换器中脉冲变压器，包括原副边绕组匝数计算，导线选取，磁芯选择等。
3、应protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。
项目2：基于boost电路的400w pfc电路设计。
一、 设计目的：
通过本项目设计，加深学生对boost电路工作原理的理解，掌握基于boost电路的pfc电路的基本架构及具体实现方案。要求设计400wpfc的主电路参数（包括升压电感，mosfet，整流二极管等），作出相应开环硬件电路；
参数指标：输入：220v/50hz，输出：400vdc/1a
二、设计任务。
1、熟悉交流电路中功率因数意义，并分析基于boost的pfc主电路工作原理；
2、应用protel建立单相pfc电路的线路图，并建立硬件电路和作出相应调试；
项目3：100w退挽电路的设计。
一、设计目的：
通过本项目分析设计，加深学生对推挽变换电路的理解，学会分析推挽电路的各种工作模态，及原边开关管、副边二极管的电压电流参数设计和选取，熟悉变换器中变压器复位的基本原理及设计，建立硬件电路并进行开关调试；
输入：36～75vdc，输出：10vdc/10a
二、设计任务：
1、分析推挽电路工作原理，深入分析功率电路中各点的电压波形和各支路的电流波形；
2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路的关键器件电压电流等级，并选取实际功率器件，设计变换器中脉冲变压器，包括原副边绕组匝数计算，导线选取，磁芯选择等。
3、应protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。
项目4：spwm全桥逆变器主功率电路设计。
一、设计目的：
通过本科电力电子技术学习，熟悉无源逆变概念；采用全桥拓扑并用全控器件mosfet形成主电路拓扑， 设计逆变器硬件电路，并能开环工作。
参数指标：输入：48vdc，输出：40vac/400hz
二、 设计任务：
1） 掌握全桥逆变概念，分析全桥逆变器中每个元件的作用；
2） 分析正弦脉宽调制（spwm）原理，及硬件电路实现形式；
3） 应用protel制作spwm逆变器线路图；
4） 根据线路图制作硬件，并调试；
项目5：spwm全桥逆变器控制电路设计。
一、设计目的：
首先熟悉全桥逆变器拓扑，掌握其逆变原理，实现正弦波输出要素，重点设计spwm逆变器控制信号发生电路；
参数指标：输入：48vdc，输出：40vac/400hz
二、设计任务：
1、掌握全桥逆变概念，分析全桥逆变器中每个元件的作用；
2、分析正弦脉宽调制（spwm）原理，及硬件电路实现形式；
3、应用protel制作spwm逆变器控制电路线路图；
4、根据线路图制作硬件，并调试；
项目6：6kw 12脉冲隔离型整流器的**研究。
一、设计目的
(1) 加深理解多重化整流电路的优点；
(2) 要求掌握12脉冲整流电路的各种工作模态；
3）理解移相变压器的基本工作原理，并学会设计移相变压器的绕组匝比；
4）应用matlab**软件中simulink工具箱建立**模型。
二、技术要求：
输入：380v/50hz三相交流电。
输出：600v/10a
要求：建立12脉冲整流器的**模型，并给出不同负载时网侧电流波形并分析网侧功率因数。
项目7：1kw电压电流瞬时值反馈的单相逆变器**研究。
一、设计目的
(1) 加深理解spwm单相逆变器工作原理及分析工作模态；
(2) 掌握spwm逆变器控制信号发生的方法；
3）熟悉稳定逆变器输出电压的电压电流瞬时值反馈方法；
4）应用matlab**软件中simulink工具箱建立**模型。
二、技术要求：
输入：380v直流。
输出：220v/4.56a
要求：建立单相spwm逆变器闭环**模型，并考察不同负载输出电压的调整率以检验系统闭环性能是否达标。
项目8 50w buck变换器设计。
一、设计目的：
通过本项目分析设计，加深学生对buck变换电路的理解，学会分析buck电路的各种工作模态，及开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试；
输入：36～75vdc，输出：20vdc/2.5a
二、设计任务：
1、分析buck电路工作原理，深入分析功率电路中各点的电压波形和各支路的电流波形；
2、根据输入输出的参数指标，计算功率电路的关键器件电压电流等级，并选取实际功率器件，设计变换器输出滤波电感及滤波电容。
3、应protel软件作出线路图，建立硬件电路并调试。
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