电力与电子技术范文
发布时间：2023-09-26 08:30:54
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篇1
现阶段，很多的行业与领域都涉及到了电力电子技术的应用。全球范围内的经济模式都逐渐走向信息化发展方向，这就需要对传统的产业模式进行改革，转变为依靠高新技术的经济发展模式，而电力电子技术在经济模式转变过程中是重要的技术保障。电力电子技术在不断的应用的过程中，也在不断的得到完善与发展，很多高性能、多功能的元件被不断的开发并使用到电力变流设备运行中来。高性能元件的发展与使用，很大程度上推动了电力电子技术的进步，同时也推进了半导体器件、集成电路、自动化技术以及信息技术等领域的发展。所以，电力电子技术在实际应用中展示出了越来越多的优势，并逐渐的被广泛推广。
1）电力电子技术在交通设施中的应用。电力电子技术随着自身不断的改革与进步，其应用范围也越来越广，而电力电子技术在交通运输中的应用尤为广泛。例如铁道运输中的电气机车，其分为直流机车与交流机车两种，这两种机车就是分别对整流以及变频装置的实际使用。此外，最新开发的磁悬浮列车，电力电子技术在其中起着重要的作用，很多的设备以及元件都需要借助电力电子技术才可以进行正常运转。例如，在磁悬浮列车的牵引机传动过程中以及辅助电源运行过程中，都需要利用到电力电子技术。目前所研发的绿色节能汽车，就是依靠电力作为汽车运行的动力。而电力在通过电机转化为动力的过程中，也需要电子装置将电力转换处理，才可以达到有效控制驱动的效果。船舶以及飞机等交通工具其电源在使用过程中差异也非常大，也需要采用电力电子技术进行控制与改进。
2）电力电子技术在家电中的应用。越来越多的家用电器开始应用电力电子技术，以更加方便的为人们的生活服务，提高人们生活的质量。例如，日常中经常用到的洗衣机，通过应用电力电子技术就能够实现洗衣过程的自动化控制，减少了人力工作，我们仅仅把衣服放置到洗衣机中，通过给定制定的操作，就可以借助电力电子技术的功能实现我们想要的目的。才出现时间不长的洗碗机，其工作原理与洗衣机相似，都是通过电力电子技术来完成的。空调也逐渐的向变频节能的功能转变，利用电力电子技术的变频功能，可以为我们降低近1/3的电能消耗，不仅节省了日常开销，也在很大程度上节约了资源与能源的消耗。电频荧光照明灯泡同样要比白炽灯泡拥有更好的节能性能，其中也是电力电子技术所应用的效果。
3）电力电子技术在工业节能中的应用。随着我国的社会经济不断发展，工业对于能源以及资源的消耗也在逐渐的增加，特别是对于电力能源的消耗数量尤为高。由于电力能源具有性能稳定、利用率相对较高的特点，工业生产中大多都采用电力作为能源的主要来源，使得电力的消耗随着经济的不断发展而大幅增加。就目前工业发展的大体状况上来说，其用电过程中依然出现较多不科学现象，特别是工业用电效率普遍偏低，使得电力能源大量的浪费。随着我国可持续发展战略的不断深化与改革，电力能源的节约使用已成为一个重大的社会问题，而电力电子技术可以在很大程度上降低对于电力能源的消耗。很多的企业开始逐渐使用电力电子节能设备，使得设备的运行更加优化，极大提升了电力能源的使用效率。
4）电力电子技术在发电站的应用。世界能源的短缺促使了人们加快开发新能源的步伐，我国也逐渐的重视风力发电以及水力发电的工程建设，在这些电力设施建设与运行的过程中，发电机电流频率的转换是非常关键与重要的技术。对于水力发电来说，发电的功率大小跟水压头的大小以及水流量的大小有直接关系，也在很大程度上影响着发电机组的转速改变，为了获得发电机组的最佳运转功率，就要借助电力电子技术来改变电流的频率，以达到改变发电机组转速的目的。
篇2
中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)010-042-02
1、引言
电力电子技术是一个新兴的领域，它将电子技术应用到电力领域，将强电和弱电结合控制。从电力电子技术问世至今，在各行各业都有广泛的应用，尤其在工业上发挥着重要的作用。在工业方面，电力电子技术主要应用在电力牵引、电机驱动和先进装备制造业等。在电力电子技术的基础上实现的大功率变流器及其控制系统，大功率高精度可程控交、直流电源系统，高精度数控机床的驱动和控制系统，这些技术不但提高了工业制造精度和效率。更重要的是有效地降低了能耗，实现绿色工业。
2、电力电子技术的发展历史
从1958年美国通用公司研制出世界第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制就开始了从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由功率半导体器件构成的变流器时代。虽然早在20世纪初就已经出现在了可以控制电流的真空管和水银整流器，但电力电子技术真正得到飞速发展并被广泛应用，还是在硅整流器件诞生之后。硅整流器件包括从半控型晶闸管(SCR)到全控型的门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOS．FET)・随着硅整流器件的发展，电力电子器件的控制能力和开关速度得到了提高，而电力电子技术的发展也相应先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。
3、电力电子节能技术的典型应用
3.1变频调速系统 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流／过压／过载保护等功能。变频器的功能很多，比如其优化电机运行，全世界中用电量有60％左右是通过电动机来消耗的，因此变频器在提高电动机的电能利用率上有很大的作用。根据全球著名变频器生产企业ABB的测算，单单该集团全球范围内已经生产并安装的变频器每年就能够节省1150亿千瓦时电力，相应减少9700万吨二氧化碳排放，这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。 在一般的工业领域，通常场合下的电机调速均采用电力电子技术与电力传动技术，目前该技术已经比较成熟。在异步电动机运行时，需要同步进行调压和调频使电机在获得良好的运行性能，同时保持控制的灵活性。目前主要通过交-直-交变频调速系统来实现这一目标。包括可控整流调压、方波(六脉波)逆变调频和不控整流器整流、脉宽调制逆变器同时调压调频两种主要结构形式。但一些高压大功率应用(电力牵引，中高压高性能电机驱动等)场合，依然是这一领域的技术制高点，仍在进行不断的研究。 据最新资料统计。在美国大约有8％的发电量消耗与照明负载有关，约50％－60％的发电量用于电动机的驱动。近年来，由于美国应用高度发展的电力电子变频技术对白炽灯和各种电机进行改造，使电能节约15％－25％左右，在日本，由于广泛使用变频技术，使得目前单位国民总值平均能耗居世界最低的情况下，又再把全国发电量的10％节约下来。
3.2高频开关电源技术 电气产品的体积、重量与供电频率的平方根成反比，所以当我们把频率从50Hz提升到200Hz时，用电设备的体积重量大体下降至原来的5％-10％，基于这个原理，对传统行业的电镀、电加工、充电等各种电源进行改造，不仅其主要材料可以节约90％或者更高，还可节电30％或者更多。 目前，高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流，传统的相控式稳压电源已逐步被高频开关电源所取代，高频开关电源通过MOSFET或IGBT在高频下工作，其开关频率一般在50Hz-100Hz之间，以实现高效率的小型化。
3.3新型静止无功发生器(ASVG) 变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此无功电源与有功电源一样，是保证电能不可缺少的部分。随着电力电子技术的进一步发展，逐步出现在了应用变流技术进行动态无功补偿的静止补偿器。它是通过将自换相桥梁式电路直接并联到电网上或者通过电抗器并联到电网上。ASVG根据直流侧采用电容和电感两种不同的储能元件，可以分为电压型和电流型两种，图1所示的原理图为电压型补偿器，如果将直流侧的电容器用电抗器代替，交流侧的串联电感用并联电容代替，则为电流型的ASVG。交流侧所接的电感L和电容C的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收换相时产生的过电压。当逆变器脉冲宽度恒定时，调节逆变器输出电压及系统电压之间的夹角，就可以调节无功功率及逆变器直流侧电容电压Uc，同时调节夹角和逆变器脉宽，既可以保持Uc恒定的情况下，发出或吸改所需的无功功率。
4、我国电力电子技术应用于工业节能情况
我国电力电子行业起步较早，1957年美国发明了晶闸管，1962年我国就研制出自己的晶闸管，电力电子节能技术遍布工业制造、交通运输、电力系统、电子装置等各个领域，包括一大批轧机、无轨电车、电焊机、电镀和电解电源以及风机和水泵等机电设备，由于采用现代电力电子技术进行改造，其效率大大提高。电力电子技术已经渗透到日常生活的各个角落：上班乘坐的交流调速地铁；上下楼用的交流调速电梯；室内用的变频调速空调；照明用的高频振荡荧光灯；计算机用的开关电源和UPS．家用电炊具中的电磁炉等。这些新型设备大大提高了效率，降低了能耗。
5、结论
通过以上分析，可以看出电力电子技术能够实现工业上高效节能的目的，具有非常高的实用性，应用范围也相当广泛，在工业中很多领域已经开始发挥出重要的节能作用。随着电力电子技术的发展，其必将为绿色工业提供更好的指导和更强的动力，为节能减排创造更广阔的发展空间，从而造福全人类。
注释：
①唐政．浅谈电力电子技术发展与应用[J]中国科技博览,2010,30： 635．
②李泽元．21世纪的电力电子技术[J]电信技术．1999,11：1．3．
③林辉．异步电动机的软起动技术[J]I电机技术．2010,3：32-34．
篇3
教育部、信息产业部等联合组织的全国大学生电子设计竞赛自1994年以来已经成功举办了11届，从历届竞赛题目来看，主要有以下几种方向题目：电源设计、信号源、处理类和控制类等。其中和“电力电子技术”课程最密切的是电源设计类题目，几乎每一届都会出现电源设计方向的题目，因此全国大学生电子设计竞赛题目应结合“电力电子技术”课程教学目标，不但可以丰富教学内容，明确教学任务，而且可以提高学生实践能力。
电气工程及其自动化专业为广东石油化工学院（以下简称我校）卓越工程试点专业，可以为教学研究提供优秀的平台。通过全国大学生电子设计竞赛把对人才素质的检验反馈到教学改革中，调整和改革电气类专业人才培养机制，体现大学生创新精神和实践能力。结合我校“卓越工程师”培养目标，探索建立具有地方性普通高校特色的电气类专业人才培养机制。针对不同层次学生教学目标和教学要求，设计更好的教学方法，注重理论知识与实践教学相结合，让学生在做中学，以电子设计竞赛题目和任务导学和驱动教学。
1.教学改革目标
电力电子技术课程的任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标，提高学生专业素质。专业素质主要体现为运用所学专业知识、理论和技能进行专业实践，解决社会实践问题（如技术创新、技术改造、产品开发、设备维护、生产管理等）的能力。构建符合应用型人才成长的课程体系，厚基础、重实践、结合单片机应用系统设计方面形成突破，使学生有丰富的系统设计经验。注重培养学生专业意识，激发专业兴趣。结合单片机C语言等课程，课内教学以理论为主，课外教学以实践为主，使学生得以全面发展。确定课程教学目标，结合全国大学生电子设计竞赛历届题目，分阶段构建课程知识培养架构；以学生为主体，以能力培养为核心，引入多种教学方法和教学手段，改变课程考核方式，全面对课程教学进行改革，争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。
2.教学方法改革
为了完成以上教学任务，对课程教学方法进行改革，在不同阶段的教学过程中采用不同的教学方法，激发学生学习热情，培养学生相应能力，同时鼓励学生参加各种电子设计竞赛。
2.1学科基本内容教学改革
首先利用多媒体教学环境进行课堂教学，充分利用多媒体教学，进行电子课件、电路仿真、教学素材资源库及视频展示等，将抽象问题形象化，这样教学更生动具体，提高学生的学习兴趣，更好地掌握教学内容，同时提高教学效率和教学质量，获得较好的教学改革效果。
其次，根据教学内容安排一定课堂时间给学生自学和实践，有利于巩固和深化教学内容，提高学生实践能力。自学指导法的关键在于学生课外自学过程中，教师必须布置学习要点让学生自学，要求学生组成兴趣小组，利用网络或图书馆查阅资料，结合课堂所学知识开展专题自主学习，然后由小组负责人在课堂上进行汇报，不同小组学生先互评，然后老师进行适当点评。引入自学指导法有助于提高学生学习主动性，给学生课外自学提供适当引导，提高学习效率，对提高学生自学能力和分析问题、解决问题的能力等有很大帮助，使学生感受到团队的重要性和自主学习的乐趣。
2.2实验教学改革
在理论教学和实践教学过程中引入电子设计竞赛题目与设计要求，采用任务驱动教学，使理论和实践结合起来。一个电力电子项目应用项目需要很多电路，如PWM电路、测量放大、输出控制等，涉及电路分析、模拟电路、数字电路、C语言、单片机、等方面知识，以电力电子技术课程开发带动其他课程学习，起到以点带面的作用。教师给出设计方案，让学生分析方案，或设计满足性能指标的电力电子系统，最后指导老师对每个小组设计的方案进行讲评，分析设计方案的优缺点，并提出改进意见。使学生理论联系实际，加深对电力电子技术课程课堂教学内容的理解，培养学生灵活运用所学知识的能力。在实验室完成课程教学过程，边讲边练，讲练结合，分组实践，共同讨论。教学过程中，坚持学生电子设计竞赛相关设计能力培养原则，打破班级整体概念，以电气工程及自动化专业实验室的目前的教学条件，一般将学生分为4～6人的学习小组，以单片机开发板、驱动电路、电力电子变流电路等硬件，配合从低到高的不同性能要求的电子设计竞赛题目，从独立分项的拓扑电路技术实践向综合性工程实践逐步完成教学任务。
2.3电子设计竞赛培训与选拔
以全国大学生电子设计竞赛为目标，鼓励学生参加各种电子设计竞赛，选拔优秀学生进行专门培训，提出相应的学习目标和要求，促进优秀创新人才成长。目标是拔高创新人才培养带动整体水平提高。教学过程中引入“因材施教”教学策略，针对不同层次、不同兴趣的学生提出不同要求，以满足不同需求，在满足基本教学要求的前提下，提出和达到更高的教学目的。一方面，对于经典理论和基本知识点，必须让学生掌握。另一方面，让学生不断吸收新知识。电力电子技术发展速度相对较快，为了使培养的学生适应市场需求，教学过程中必须时刻把握和跟踪新技术和方向。
3.教学手段改革
理论必须联系实际，电力电子技术有很强的实践性，实验是培养动手能力、严谨科学态度和科学研究方法的重要手段，是必不可少的一个教学环节。电力电子技术实验环节学时一般为8学时，课内安排3个基础性实验和1个综合实验设计，课外安排1个创新性选修课题设计。为了弥补实验课时较少及实验室在硬件建设上的不足，充分利用现有电路仿真软件建立虚拟实验室，软硬结合，提高实验教学质量。此外，还可以利用Flash等多媒体软件、制作波形分析等动画教学课件，通过这种互动式直观教学，解决电力电子电路中电压、电流波形分析难的问题，形象生动地完成课程教学内容，加深对教学重点和难点的理解，增强教学效果。
4.结语
结合全国大学生电子设计竞赛教学改革，学生对本课程学习基础扎实，思维和视野扩大，除掌握课程知识本身外，还掌握获得知识的方法，自学能力得到增强，培养创新意识，以点带面，对其他课程和专业知识学习有显著的帮助和促进作用，使学生真正掌握由元件到系统、由强电到弱电、由硬件到软件等多方面系统化专业知识，实践能力得到训练和提高，争取在全国大学生电子设计竞赛中取得更好的成绩。
参考文献：
[1]李建坡.依托电子设计竞赛培养信息类专业学生创新与实践能力[J].东北电力大学学报，2010（10）.
[2]王立华.大学生电子设计竞赛电源类赛题分析[J].实验科学与技术，2013（2）.
篇4
电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学，是介于电气勤务员三大主要领域—电力，电子和控制之间的交叉学科，在电力，工业，交通，航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面，成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术，可以有效地节约能源。
1.我国电力工业面临的挑战
（1）电力供需矛盾难以根本缓解。按照统计分析，每个国家的人均GDP与人均的能耗有十分密切的相关关系。我国要在下世纪中叶达到中等发达国家水平，人均用电水平的增长是不可避免的。人口增长和现代化进程使用我国对电子表力需求不断增加，按照规划，2050年我国发电装机应超过15亿千瓦，比现有的装机净增13亿千瓦以上，按常规格化的发展模式几乎不可能达到这个目标，除非寻求新的发展途径。
（2）有限资源的制约日趋严重。我国去年已成为石油进口国，不能指望靠石油发电。水电可发容量不足3.7亿千瓦，在相当长的时期内煤碳仍是主要的一次能源，但燃煤生产的环境污染的治理是一个极为困难的问题，此外，煤炭基地资源短缺是我国发展水电的又一重要制约因素。
（3）对电网可靠性和电能质量要求不断提高。20世纪电力系统发展的特征常以“大机组、大电网、高电压”来描述。近二十年的世界各国的经验表明，在下世纪，这个趋势不会再继续下去，研究表明，机组的单机容量和交流输电电压等级的发展已出现饱和趋势，单机容量120MW和电压等级800KV已达到由电网可靠性决定的极限。尽管现代电网的设计运行技术近年取得了长足发展，但仍不能完全避免大电网的瓦解事故的发生。近几年内，世界上的达电网事故仍有发生，有时还造成了灾难性的后果。
2.电力电子技术的发展概述
（1）整流器时代。大功率的工业用电由工频交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的电解，牵，直流传动等大三领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用是以很大发展，当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
（2）变频器时代。进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础，将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控制功率器件，首先是功率MOSFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管（IGBT）的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计，到1995年底下，功率MOSFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域已成定论，新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且仅现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
3.电力电子技术的应用
（1）一般工业。工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的高速速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千KW的各种轧网机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交流调速技术，一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。
（2）交通运输。电气化铁道中广泛采用电力电子技术，电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术，除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电子技术，电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置，一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制，飞机，船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术，如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术，以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频器调速已成为主流。
4.电子电力技术关键技术在电力方面的应用
（1）智能电网应用的关键技术。采用电子传感技术，对电子表网用户端，电网设备，电网运行状况进行适时监控，确保智能电网稳定性与经济性，以便实现电力资源最大利用率，增强电网运营的高效低耗。在智能电网中采用先进的电子电力装置，诸如故障电流限制器，人性化交流输电设备，储能控制装置，智能保护设备等，这些装置与其它技术相结合，保障了智能化电网的可靠性。采用系统控制技术，能够对电网故障作出快速诊断并根据专家系统对电网诊断结果给出处理方案，控制系统从电网相关设备采集数据信息，通过系统运算确定电网的运行是否正常，藉此实现配电，变电自动化，继电的自适应保护，电网智能化等功效。
（2）电力系统中的太赫兹技术。在电力系统中，电缆通常埋于地下，故障查找非常麻烦，采用太赫兹探测器能够透射探测碳板，塑料，沙尘等，还能探测厚墙，干燥土层等，可以突破传统探测技术的10米极限，目前亟待研制便携式太赫兹探测器，可以利用太赫兹波的敏感性查找随时查找电缆的损坏情况和无破损故障。
（3）窃电行为给供电企业造成了极大的经济损失。而查处窃电者需要时间和程序，给窃电者销毁证据提供了机会，使窃电行为难以举证，供电企业在证据不足的情况下，不敢贸然查处窃电行为，导致窃电行为不能及时受到惩处，供电企业查处窃电的技术不足，不能查处较为隐蔽的窃电手段，导致企业损失惨重，采用太赫兹技术进行窃电监测，可以实现远距离线损监控，窃电取证举证功能，有效防止窃电行为。
5.结束语
电力电子技术的应用范围十分广泛，从人类对宇宙和大自然的探索，到国民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力，这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习，研究电力电子技术并使其飞速发展，电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源，恒频交流电源和变频交流电源，因此也可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术，电力电子技术对节省电能有重要意义。
【参考文献】
[1]王锋，华胜，万浩平.我国电力电子技术发展展望[J].科技广场，2008（8）.
篇5
中图分类号:TN6文献标识码:A
自本世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。
进入70年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品,普通晶闸管不能自关断的半控型器件,被称为第一代电力电子器件。
随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高,电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展,是电力电子技术的又一次飞跃,先后研制出GTR.GTO,功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件,开始向大容易高频率、响应快、低损耗方向发展。
而进入90年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展,以此为基础形成一条以电力电子技术理论研究,器件开发研制,应用渗透性,在国际上电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。
一、电力电子器发展回顾
整流管是电力电子器件中结构最简单,应用最广泛的一种器件。目前已形成普通型,快恢复型和肖特基型三大系列产品,电力整流管对改善各种电力电子电路的性能,降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用。
自1958年美国通用电气GE公司研制出第一个工业用普通晶闸管开始,其结构的改进和工艺的改革为新器件开发研制奠定了基础,在以后的十年间开发研制出双向、逆变、逆导、非对称晶闸管,至今晶闸管系列产品仍有较为广泛的市场。
70年代研制出GTR系列产品,其额定值已达1.8kV/0.8kA/2kHZ,0.6kV/0.003kA/100kHZ,它具有组成的电路灵活成熟,开关损耗小、开关时间短等特点,在中等容量、中等频率的电路中应用广泛,而作为高性能,大容量的第三代绝缘栅型双极性晶体管IGBT,因其具有电压型控制,输入阻抗大、驱动功率小,开关损耗低及工作频率高等特点,其有着广阔的发展前景。
而IGCT是最近发展起来的新型器件,它是在GTO基础上发展起来的器件,称为集成门极换流晶闸管,也有人称之为发射极关断晶闸管,它的瞬时开关频率可达20kHZ,关断时间为1μs,dildt 4kA/ms,du/dt10-20kV/ms,开关时间1000Hz。
二、电力电子器件发展趋势
进入90年代电力电子器件的研究和开发,已进入高频化,标准模块化,集成化和智能时代。高频化是今后电力电子技术创新的主导方向,而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势,目前先进的模块,已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元,并都以标准化和生产出系列产品,并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。
日本新电元公司的IPM智能化功率模块的主要特点是:
(一)其功率芯片采用的是开关速度高,驱动电流小的IGBT,且自带电流传感器,可以高效地检测出过电流和短路电流,给功率芯片以安全的保护。
(二)在内部配线上将电源电路和驱动电路的配线长度控制到最短,从而很好地解决了浪涌电压及噪声影响误动作等问题。
(三)自带可靠的安全保护措施,当故障发生时能及时关断功率器件并发出故障信号,对芯片实施双重保护,以保证其运行的可靠性。
三、电力电子技术创新
电力电子技术虽然它具有微电子技术的许多共同特征,如发展变化都非常迅速,渗透力和创新表现十分突出,生命力格外旺盛,处于阳光产业地位,并与其它学科相互融合和发展产生新的机遇,而电力电子技术还有其自身一些独具特色的地方,如高电压、大容量及控制功率范围大,因此技术的创新难度在于必须跨越高电压大功率这一关卡,及其技术的综合难度,如材料工业和制造工艺,而电力电子器件工作的可靠性是其极其重要的一个技术指标。为此电力电子技术的创新是与多种学科相互渗透并对各种工业领域有着极强的渗透性。
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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）30-0211-02
一、引言
“电力电子技术”是多学科交叉而形成的一门新兴技术，在工程实践中，该技术高速发展，不断有新的器件、新的电路拓扑结构与新的控制方法问世。“电力电子技术”课程是电气工程及其自动化与自动化专业的重要专业基础课，也是实用性、工程性和综合性很强的课程。该课程的特点是内容多，课时少，在新形势下，如何在有限学时内获得最好的教学效果，使学生在有限的课堂时间内较好地掌握课程内容，培养学生的工程实践能力和创新能力，是一个亟待解决的问题。经过长期的“电力电子技术”课程的教学摸索，笔者从理论教学内容与方法、实践教学和考核方式三个方面对课程进行了教学改革的尝试。
二、理论教学内容与方法
“电力电子技术”是以电力电子开关器件为基础，以四类基本变换器和两种控制方法为核心，以四类应用为目标的一门科学。随着电力电子技术的飞速发展，新器件和新的控制方法不断出现，因此“电力电子技术”的教学内容必须根据自身的发展及时更新。目前全控型器件已逐步取代晶闸管而成为电力电子技术的核心。因此，教学内容中适度压缩和删减了半控型器件及控制电路的学习，强化全控型器件及控制电路的教学。
教学方式有传统板书与多媒体教学两种方式。板书方式可以使学生对知识理解的更深刻，但是较死板。为了更好地提高教学质量，增强学生的学习兴趣，充分利用多媒体教学形象、直观、信息量大的优点，激发学生的学习兴趣。课程组开发了集PPT、Flas为一体的课件，通过直观、形象和交互性的演示，使得电力电子技术当中难懂的电路拓扑结构变换和波形变得简单易懂。另一方面，注重与工程相结合，与其前修课“电机与电力拖动基础”课程相结合提出问题，调动学生学习兴趣，主动去思考问题，解决问题。如图1所示，在讲解直流降压斩波电路之前，以直流电机调速在课堂上演示给学生看，激发学生的兴趣。接下来就进一步提出问题，怎么调速？以增强学生的求知欲望。然后再和学生一起学习相关知识，在讲解过程中，始终紧扣相关问题，增加其对电力电子技术的理解。
三、实验教学的措施
随着高等教育规模的不断扩大，原有教学仪器设备资源相对短缺，无法满足实验教学的需要；仪器设备陈旧老化，不能适应新的教学要求；大部分院校都仅用挂件结构或实验箱来完成实验，几乎所有的电路和系统都是封闭式的。教学采用课堂教学加验证性实验的教学模式。实验过程，学生几乎是在老师或实验指导书的指导下机械式连线、读取实验数据，记录实验数据和波形，对原理不求甚解，缺乏独立分析解决问题能力。为了弥补传统教学方式的不足，提高学生分析问题、解决问题的能力，在传统教学方式的基础上，开展了“电力电子技术”的计算机仿真辅助教学。虽然目前能够进行电力电子仿真的专业软件很多，如Matlab/Simulink、Pspice等，需要专门开设相关的课程才能够应用。为了使学生既能进行仿真实验，不用花费更多精力学习新的软件，为此专门开发了电力电子技术仿真实验系统，其界面如图2、图3所示。通过该实验软件，学生利用课下时间，在充分理解电路工作原理的基础上，自己搭建实验电路，进行参数设置，即可得到直观的动态效果。实践证明，实验软件的应用，课本上大篇幅的过程描述与复杂的运行曲线用仿真波形表现出来，能够变抽象为具体，变枯燥为生动，形象直观地进行教学，有助于激发学生学习兴趣，提高教学质量。并且节省了实验箱上操作的时间。
在实验教学内容方面，以验证性实验为基础，通过该类实验可以使教材上的基本理论得到充分的验证，加深学生对理论教学中各个知识点的理解，使学生对实验仪器的使用及注意事项有比较清楚的了解，同时也可以培养学生的基本操作、数据处理和计算技能。在此基础上增加了综合性实验，例如与“电机与电力拖动基础”课程相结合的“直流电动机可逆调速系统设计”，该综合性实验项目专业实践性很强且与生产紧密联系，培养学生把专业理论知识综合运用于工程实践的能力，提高学生的综合素质水平。还可以与“单片机原理与应用”课程相结合的“基于单片机的交流恒流源设计”，是利用单片机控制全控型器件，实现斩控式交流电路的要求，教师提出实验要求，学生自己设计并进行实验调试。通过这些实验的设置使学生能充分理解相关课程之间的关系与其应用，而且培养学生解决实际问题的工作能力，提高其综合素质，为今后的设计或工作积累经验。
四、考核方式的探索
传统采用闭卷考试的方式，考核学生对知识的理解和记忆具有效果，但是这种方式使学生机械式学习，不利于激发学生的创造性和探索新知识的主动性。因此，探索合理的考核方式对提高学生学习积极性和主动性有很大意义。为此，采取了理论与实践相结合的考核方式，以其能够更加公平、真实地反应学生的学习水平。理论考核成绩占70%与实践考核成绩占20%，平时成绩占10%。理论考核重点考察学生对相关知识的理解和记忆能力。实践考核以实际电路实验，考察学生的创造性和动手能力。平时成绩反应学生学习该课程时所表现的状态，包括探索新知识的主动性、查阅资料的广泛性等。实践证明，通过这种多元化的考核方式，提高教学质量。这样一来，就能改变课程结束时“一考定成绩”的做法，防止考前突击的行为。学生反映良好，教学效果甚佳。
五、结束语
本文从理论教学内容与方法、实践教学和考核方式三个方面对该门课程的教学改革进行的探讨。随着电力电子技术的不断发展，为了适应人才创新能力培养的需要，不断调整、更新教学内容，及时补充该学科的前沿知识，如软开关技术、电网谐波抑制技术等内容，以增强对学生的吸引力。将继续不断地改进教学方法加强实践训练，充分发挥学生在学习中的主动性和创造性，以适应培养应用型本科人才的需要。
参考文献：
[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2004.
篇7
Abstract：In this paper，analysis of the current in the power electronic technology teaching are widespread problems，based on the combination of project curriculum development train of thought.Through the adoption of"project lead，task driving"teaching method can motivate students'learning interest and learning initiative，and further improve the quality of the talent cultivation.
Key words：Work-integrated learning；Power electronics；Project course
《电力电子技术》是应用电子技术专业的专业核心课程，本课程是建立在电工技术、电子电路的调试与应用、电子产品的检测与维修等学科基础上的，它横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域，主要研究各种电力电子器件，以及由电力电子器件所构成的各种电路或变流装置，以完成对电能的变换和控制。它运用弱电（电子技术）控制强电（电力技术），是强弱电相结合的新学科。
一、《电力电子技术》的教学现状
目前《电力电子技术》教学过程设计主要包括以下四个部分：第一部分为绪论，主要介绍电力电子技术的基本概念和应用领域；第二部分为常用电力电子器件的结构、工作原理及性能；第三部分为四个典型单元电路，整流、逆变、直流变换和交流变换；第四部分为具体的应用实例，以帮助学生理解和掌握电力电子技术的理论及应用知识。在具体的教学过程中基本沿用以课堂教学为主，验证性实验为辅的教学模式。这种模式不足之处在于，在课堂教学中理论与实践脱节，学生尚未接触过实际电路，难以深入理解所学内容的背景、用途，只能被动地接受知识，难以激发学生学习兴趣；另外验证性实验教学也与真实地实践背景脱离，不利于学生职业能力的培养。
二、《电力电子技术》课程开发与实施
（一）课程开发思路
《国务院关于大力发展职业教育的决定》明确要求“大力推行工学结合、校企合作培养模式”，这说明职业教育的教学内容必须与生产岗位、工作任务相联系，“工学结合”模式应该成为我国高等职业教育基本的人才培养模式，这种模式的目标是对学生的技能培养应满足企业的生产与发展需求。同时这种“工学结合、校企合作培养模式”也为《电力电子技术》课程的项目开发指明了思路。
（二）课程内容选择及课程体系构建
《电力电子技术》是为电气设备的安装、调试与维护这一岗位服务的核心课程。通过对这一岗位的工作任务与职业能力分析，按照基于工作过程项目课程开发的理念重新构建了知识体系。在具体的教学内容选择上，我们选择源于企业，并经过教学化处理的典型项目为载体，同时我们也参照了维修电工、电气设备安装工国家职业标准，并将其内容融入到教学内容中。
在课程内容的设计上，我们精心选择了四个项目为载体，项目的安排是有简单到复杂递进设计，这也符合学生的认知规律。具体项目为：项目一、调光灯安装与调试；项目二、三相变频电源的调试；项目三、中频感应加热电源电路调试；项目四、开关电源电路调试。
（三）教学过程设计
《电力电子技术》课程教学过程中总体上采用“项目引导、任务驱动”的教学方法，实施“教、学、做”一体化的教学模式，以学生为主体，教师主要起组织和引导作用。下面我结合“项目一、调光灯安装与调试”介绍下主要教学过程：
1.项目引入。列举日常生活中常见的调光灯，引入本项目，通常采用案例教学法。
2.任务布置。本项目需要学生完成以下任务：
（1）检测和选择晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管和单结晶体管等电力电子器件；
（2）分析调光灯电路的主电路和触发电路；
（3）制作和调试单相半波可控整流电路；
（4）制作单结晶体管触发电路，并用示波器调试各点的波形，与理论分析计算对比。
3.讲解示范。教师带领学生对本项目涉及的相关电路进行拆解、观察、测试、分析。总结引申出要完成本项目需要掌握的理论知识点，教师对一些重点、难点内容进行讲解，从而帮助学生能够尽快开展工作。
4.小组讨论，制定方案。小组间相互讨论、相互协作并根据任务要求拟定技术方案，设计电路，教师巡回指导，了解学生参与情况。
5.任务实施。根据方案制定情况，进行电路设计、制作、安装及调试等。
6.检测与评价。这里的评价包括学生自评、小组互评及教师评价三个部分内容，充分体现了评价主体的多元化。
三、项目课程实施中注意的问题
《电力电子技术》课程改革取得了一定的成果，但在具体实施过程中体现工学结合，教、学、做一体化的教学模式，也遇到了一些问题，针对出现的问题我们也进行了深入的思考。
1.工学结合，教、学、做一体化的教学模式对教师提出了更高的要求。课程改革前教师基本都是以讲授为主，学生都是被动的接受知识并且学生所学知识与企业工作严重脱节。但实施项目式课程教学，教师要深入学习，成为该领域的行家、专家。只有这样才能胜任项目式教学要求。
2.教、学、做一体化实践教学场所的建设。《电力电子技术》项目式课程实施教学场所有特定要求，需具备产品设计、制板与加工等条件。同时还要具备教师讲授的条件，如有投影仪和电脑、黑板等。在实践场所建设中我们尽量参照按照企业实际的生产环境，做到学生情境与工作情境相统一。
3.在考核方法与内容上，从理论考核为主转到以实践技能考核为主，从结果考核为主转到以过程考核为主，从单纯的专业考核，转到专业知识、技能与职业素质综合考核，同时注重加强过程考核等。
四、结束语
《电力电子技术》课程作为应用电子技术专业的核心课程，他的重要性是不言而喻的。通过基于工作过程的项目课程改革对于提高学生的学习兴趣与积极性产生了较大作用，更加有利于学生职业能力、职业素质的培养。同时我们也感到要真正实施好这一改革成果，既需要学校的投入，也需要教师的艰苦努力和无私奉献。我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革，不断提高人才的培养质量。
参考文献
[1]方翔.职业院校《电力电子技术》课程教学初探[J].教学研究，2010（4）.
[2]邵仕泉.《电力电子技术》逆向教学思路初探[J].西南民族大学学报，2010（9）.
[3]陶俊珍.“电力电子技术”教学内容更新例析[J].中国电力教育，2011（9）.
[4]白敬彩，吴君晓.高等职业教育电力电子技术课程教改探讨[J].河南机电高等专科学校学报，2011（1）.
篇8
“电力电子技术”是对电力进行变换和控制的一门技术，相对于电气专业的其他学科来说，是一门比较活跃的学科。随着科学技术的进步，电力电子技术也得到了迅猛的发展。电力电子技术中不断涌现出许多新技术、新观点，使得其内容越来越丰富。如何在有限的学时内，更好地完成教学任务，使学生能够在今后的工作中应用到所学的知识，成了“电力电子技术”课程教师普遍面对的一个问题。因此对“电力电子技术”课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验实践等进行全面的改革势在必行。
一、“电力电子技术”课程定位
“电力电子技术”是电气工程专业必修的专业基础课，是电力技术、电子技术和控制技术三个领域的工程技术科学，是一门利用开关器件对电能进行高效变换和控制的技术。该课程具有电路图多，波形图多，工程性强等特点。上至神舟飞船，下至家用电器等均有电力电子技术，因此其应用十分广泛。
二、“电力电子技术”教改理念
以现代教育思想为指导，以高素质师资团队为基础，以建设先进性、实用性的教材为前提，以适应工程实际需要为目标，以培养能力为主线，以交、直流传动为平台，以严格教学管理体制为保障，对教学内容、方法、手段和实验实践等进行改革的探讨与实践。
三、“电力电子技术”改革内容
1.课程内容改革
（1）大纲与教材。首先必须对教学大纲进行修订。2005年以来，对“电力电子技术”课程教学大纲进行多次修改，以满足社会对毕业生技术知识的需求。教材也是教学内容改革很重要的一环，从2007年开始选用《电力电子应用技术》教材至今已经使用6年，该教材虽好但也跟不上不断增加的新器件、新电路、新技术（如PWM控制技术）等内容，故教研室于2009年编写出版了《电力电子技术》教材。
（2）内容模块化。以工程应用为目标，筛选内容，构成模块化，即将课程划分为器件、AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC、工程应用（整流、变频等）和控制（相位与PWM）等7个模块，如图1所示；并且在器件模块中由单一讲授SCR而改为SCR、MOSFET、IGBT等三种器件，如图2所示。不是把所有器件逐一讲授，而以满、直流传动和整流电源需要为前提。
又如AC/DC模块以工程应用较多的单相全控桥和三相全控桥及双反星形大功率整流电路为重点，删减其他整流电路等内容。DC/AC模块以无源逆变（变频）PWM控制为重点，删减其他逆变电路等等。
（3）必修与选修内容。必修内容为整流与无源逆变，它是工程实践必备的知识，是最基本的内容，是教材的精髓；选修内容为已具备的知识，能读懂，通过自学就能学会的知识。如整流变参数计算，RC保护等知识，约占1/3时数。
2.方法改革
以教学效果为目标，以教学方法为手段，以工程实践为主线，进行教学方法的改革。讲授时以工程实际项目引入课题如格力变频空调、神州飞船整流罩、百米飞人博尔特金项链用的黄金怎么炼出来的等等实例，引导学生学习SCR整流和无源逆变等内容。激发兴趣，有时布置小问题，让学生查阅资料，第2次课启发学生回答，激发学生的学习兴趣，产生学习动力，使学生从不愿学转变为主动学。
在此基础上，教师用精练的语言、思路的清晰讲解新内容，居高临下地运用教师知识库中的“那一桶水”，把知识讲活，丰满知识“血肉”，展现在学生面前的不是一堆杂乱无章、分不清精髓的“死知识”，而是一个无比诱人的知识世界，把学生兴味盎然地一步一步引入知识的胜境。有设疑，有激颖，有答颖等，千姿百态的教学方法牢牢地吸引学生。
3.手段改革
手段上变“死教”为“活教”，废绝“满堂灌”。新方法既不是“黑板+粉笔”，也不是一律“PPT”课件的教学手段，而是依内容恰当地灵活的采用上述手段或复合式手段（黑板+粉笔+PPT），有时画龙点睛，有时融合知识、娓娓动听地讲故事，有时长于形象的比喻，有时运用直观教具或CAI课件。教师一个神色，一个比喻，一个手势，几乎胜过千言万语，各现异彩，使学生不知不觉中度过90分钟，课后回味无穷。运用好启发式，能更好地解决内容与时间的矛盾，知识数量和质量的矛盾。教学中教师不是背教材，不是说内容，不是解说员而是解惑、答疑传授员，学生主体老师主导。教活知识，求规律，给方法，打开学生学知识的闸门，把疑解得开，把感悟释放明白，用于实践，变知识为能力。
4.实践改革
实验、实践内容也有选修与必修之分。必修内容是必须学会的基本技能，动手能力，如三相桥整流与触发器调试、无源逆变的变频调速等内容。选修内容是综合、设计、创新等内容，如双反星形大功率整流柜安装，变频器安装，大学生电子设计竞赛中运动控制题目设计安装调试及课程设计中的内容等。这不仅解决课时与内容多的矛盾，又培养了学生基本技能和创新实践的能力。多实践、多练是学生掌握知识、学会技能、变知识为能力的有效捷径。
学校购买了新的“电力电子技术”实验装置，开放实验室。“自动化研究所”、“吉林省智能电力电子工程研究中心”等，都有大量学生参与关于整流电源和变频柜等工程实践。实验手段上增加了MATLAB电力电子仿真实验。
四、改革效果
通过几年改革实践，取得效果如下：学生学习本课程兴趣大增，考试平均成绩从70.4分提高到72.6分；动手能力、基本技能提高，学生通过竞争考核才能参加“研究所”、“智能研究中心”的工程项目，并给学生一定报酬；参与老师科研项目的学生增多，近三年来获得跑车运动控制项目东北地区一等奖3项，省级一等奖3项，其项目电源都是采用“电力电子技术”；三年来公开出版了《电力电子技术》教材一部，发表相关论文数篇，购买了新的实验设备，先后建设了实验室、自动化研究所、智能电力电子工程研究中心等3个实训校内基地；就业率提高，凡参与上述工程实践活动的学生百分之百就业，有的成为企业中维修整流电源的骨干力量。
五、结束语
随着电力电子技术发展应用的广泛和深入，“电力电子技术”课程的改革也一样会不断地向前推进，各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此，围绕学生，追寻电力电子技术发展前沿，锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力，是课程改革发展的方向。
参考文献：
[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]曲永印，宋宏，等.电力电子变流技术[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[3]莫正康，钱新宇，等.电力电子应用技术[M].北京：机械工业出版社，2000.
[4]刘晓兰，王东署.电力电子技术课程的教学方法改革与实践[J].中国科教创新导刊，2010，（28）：206.
[5]李久胜，等.研究型大学中“电力电子技术基础”课程改革[J].电气电子教学学报，2010，（2）：79-82.
篇9
前言：
本文主要讲了家用电器节能存在的一些问题，没有比较健全的监督部门以及资金不够，一些检测仪器不全。电力电子技术在20世纪得到了快速的发展，如今在很多领域都有使用，尤其是信息通信方面和家用电器领域。电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起，人们在使用电脑、空调、冰箱等时，都是在间接地或者直接地使用电力电子技术，所以电力电子技术也渐渐地被人们重视起来，成为众多学者的研究目标。
1 家用电器节能遇到的问题与电力电子技术现状
1.1 电力电子技术的现状
电力电子技术在一些电子器件中发挥着非常重要的作用，通过电力电子技术来对各种电路进行控制。人们综合运用电力电子技术的各项功能，在此基础上添加一定程度的创新，从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面，在发电方面起着核心作用，其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子系统在促进电力系统发展过程中有着重要的作用，在电力输电时，先是从电厂开始发电，然后把输送的电流通过改变电压之后才进行输送，因为在输电的过程中，输送过程中的电压也高的话，输送的电流也就相对比较小一些，在电流从电厂输送的过程中，可以产生比较小的损失，从而就能够将大量的电流节省下来。将电力电子技术运用到高压输电中，从而能够将在长距离输电、容量大的电路在输送的过程中产生的损耗降到最低。电力电子技术的应用，极大程度上促进了中国电力系统方面的发展。电力电子技术在电器节能方面也有着重要的作用，因为电能在输送过程中电流与电压的转换以及对电能的控制是通过各种电力电子器件来进行的。电力电子技术有着四种基本的功能，人们综合运用电力电子技术的各项功能，在此基础上添加一定程度的创新，从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面，在发电方面起着核心作用，其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子技术在家用电器上也有着非常重要的作用，而且在家用电器中的应用于我们日常生活都有着直接或者间接的关系，我们对电力电子技术的应用也有着比较深的感触。比如说，我们平常生活中都会用到的节能灯，而节能灯就是综合运用了一些电力电子技术才生产出来的，它是电力电子技术的结晶。电力电子技术的应用使得节能灯的体积比白炽灯和日光灯更小，样式比白炽灯和日光灯更多，而且其发光率更比白炽灯和日光灯高，所以节能灯以绝对的市场优势占据着很大的市场份额。除了节能灯外，电力电子技术在家用电器中的应用的产物还有电视机、计算机、变频空调等，这些产品已经融入在我们生活的点点滴滴中，在我们生活中发挥着非常重要的作用，为我们的生活水平的提高做出了很大贡献。
1.2 家用电器节能遇到的问题
在家用电器节能方面，仍然没有比较健全的监督部门，虽然有些城市监督机构成立的比较早，但是部门中人数较少，很多节能工作不能直接进行，有时只能监督一些耗电严重的大规模企业，一些小企业往往成为漏网之鱼。而且购买节能监测仪器需要大量的资金，而当监督部门资金不够时，相应的一些仪器必然不能到位，长期以来也没有建立一个比较完善的家用电器节能方面的检查部门，不能查出哪些家用电器耗电严重。部分家用电器生产企业内部高层管理者没有节能节电的意识，也不重视节能工作，或者公司内部存在相关节能要求，但是不能够实际落实。
2 电力电子技术的发展前景和针对家用电器节能问题提出的对策
2.1 电力电子技术的发展前景
电力电子技术已经融入在人们的日常生活中，比如说计算机、变频空调、手机等产品，在人们生活中有着不同的角色，而且人们对这些的依赖性也越来越强。电力电子技术有着非常广阔的发展空间，具体表现在以下几个方面：新产品所需要的材料在不断更新。在一个经济迅猛发展的大前提下，人们对生活质量的要求也越来越高，对新产品的开发与新的材料的要求也越来越高，所以要更新现有技术和现有材料是电力电子技术的必然趋势，正因为电力电子技术与人们的日常生活紧密相连，所以我们应该更加重视电力电子技术用到的材料更新，从而降低电子器具的成本，扩大电子器具能够应用的范围，为人们能够有快捷方便舒适的生活做出贡献。从降低电子器件生产成本的角度考虑，人们应该在生产电子器具时运用电力电子技术不断改进电子器件的装置，使得电力电子器件那能够模块化生产，从而降低成本，获得更大的经济效益。
2.2 针对家用电器节能的现状提出的相关对策
在家用电器节能方面，仍然没有比较健全的监督部门，很多节能工作不能直接进行，有的监督机构因为人员不够只能监督一些耗电严重的大规模企业，一些小企业往往成为漏网之鱼。所以要改变这一现状，必然要在各地建立相应的节能监督部门。在监督部门内部成员问题上，各地区应该根据自身的实际情况收编一定的人才，定期对节能监督人员进行培训，让他们在监督时能够做到公平公正，同时监督部门高层也应该因地制宜，不断完善监督制度，不断更新对耗电企业的处置方式，消除部分企业存在的侥幸心理。节能工作不是一个两个人的事情，也不是仅是生产企业需要做的事情，节能减排与我们每个人都密不可分，我们应该承担起节能的责任，节能减排，人人有责。相关节能部门应该加大节能减排宣传力度，可以在各小区举办形式不同的活动，通过居民参与的方式，强化居民对于节能减排的意识，向居民普及节能减排的相关知识，使居民在购买使用电子器件时能从节能方面考虑，从而购买相关的节能产品。
3 总结
世界上存在的资源都是有限的，一旦挥霍完，人类将会无资源可用。而且我国能源匮乏，煤矿资源每年的开采量已经严重超出了煤矿资源的极限，而且受到环境、技术多方面因素的限制，煤矿资源开发的难度越来越大，所以我国节能工作迫在眉睫。在家用电器节能上，我国还没有比较健全的监督部门，虽然有些城市监督机构成立的比较早，但是部门中人数较少，很多节能工作不能直接进行。要解决这一问题，就应该在各地建立相应的节能监督部门，在监督部门内部建立和完善相关节能制度，在对企业监督时要严格执法，做到公平与公正。同时也要加大宣传，可以在各小区举办形式不同的活动，通过居民参与的方式，向居民普及节能减排的相关知识，从而强化居民对于节能减排的意识，使得居民在选购电子器件时，能够优先考虑节能器件。要想实现每家每户都能节能器件的目标，就要不断开发新的节能器件，要不断进行创新。在研究创新时必然要用到电力电子技术，因为电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起，人们在使用电脑、空调、冰箱等时，都是在间接地或者直接地使用电力电子技术。在电子器件生产时在运用电力电子技术方面要注意研究和开发新的材料，从而降低电子器具的成本，扩大电子器具能够应用的范围，从而能够为给人们提供快捷方便舒适的生活做出贡献。
参考文献：
篇10
论文关键词：电力电子技术；课程设计；教学方法
电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初，主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制，是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前，“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一，教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识，理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果，该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程，均衡理论和实验教学的比例，针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段，注重激发学生的学习兴趣，使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。
浙江工业大学（以下简称“我校”）“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”，后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来，我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践，丰富自身的教学经验，积极改革创新，追求高质量和高水平的教学。
本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。
一、注重建设教学团队和培养青年教师
在整个教学过程中，教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者，同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键，他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心，能够激发学生求知的热情，既教会学生学习方法，又让学生掌握科学知识。 我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题，交流并总结教学经验，共同开展教学和科研课题项目，促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上，该教学团队引入青年教师导师制度，由多位（副）教授级的教师担任指导教师，对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训，包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段，指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价，帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下，青年教师成长很快，在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。
二、完善适合学校实际情况的课程设计
三、以学生为本的教学活动实践
在具体实施电力电子教学的过程中，教师激发学生的学习兴趣，创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。
我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程，理论性很强。在教授该课程新知识点时，若涉及到相关前续课程重要的旧知识点，教师会采用先温故后知新的教学方法，通过学生回答问题的方式复习旧知识点，由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如，在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始，先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型，再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中，然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时，会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法，并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作，通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。
在传统的口头讲授过程中，教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外，教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容，如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程，既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点，如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样，性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件，教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导，教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。
“电力电子技术”课程包含很多基本概念，在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力，有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平，而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力，为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。
在“电力电子技术”的理论教学过程中，强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如，在举例说明电力电子技术的实际应用时，教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子（如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等）。先抛砖引玉让学生有些感性的认识，再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时，提高学生对该课程的重视程度。
“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容，教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图，还会提供一些电力电子电路的实际波形图，让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲，令他们更主动地去预习实验，更认真地进行实验，并且更努力地去尝试着寻找答案。比如，反激式电路在电流断续工作模式下，由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上，当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时，学生表现出极大的兴趣，跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时，教师正好因势利导，鼓励他们认真地去完成相关的实验，通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。
四、关于今后教学的一些设想
电力电子技术的发展日新月异，关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进，紧跟潮流，与社会接轨。目前，在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是，教师可采用循序渐进的方法，从目前以中文为主的双语授课，到中英文各半的双语授课，再到以英文为主的双语授课，最后过渡到全英文授课。目前，最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学，务必让学生掌握必要的基本知识；而次重要章节则可主要采用英文教学，这对扩展学生视野很有利。
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一、积极探索逆向思维教学法及工学结合的教学模式的研究
《电力电子技术》是机电类专业的专业基础课。课程涉及到大量的电路分析，是一门与实践联系比较紧密的课程。逆向思维教学法是从果导因的逆向分析法。在逆向思维教学的基础上，为加强学生实际能力的培养，探索工学结合的教学模式，课程组结合课程教学特点，创建了“理论——实践——工程设计”一体化的教学模式。我们将教学过程分解为三个互相联系的模块，整个过程将理论教学、实训与实践、工程设计三大部分进行了一体化的组织设计，各个模块的有机衔接，教学组织过程依次展开。同时，根据教学内容，选择了灵活的教学方法，如现场教学、案例教学、项目驱动、真题实做等，构成一个学校——企业——社会贯通的现代教学链，加强了学生实际动手能力和创新能力的培养。从真正意义上实现了理论与实践互交互融和开放性教学，体现了工学结合特色。
二、加强课程建设，精心、合理选择教学内容
1.了解相关课程之间的分工。知识是相互联系、相互渗透的。在开课前，熟悉本课程与相关学科的联系，了解先修课“电路”和“电子技术基础”两门课程的教学情况和后续课“变频调速技术”的安排，处理好他们之间的关系，保持整个专业课程体系前后衔接，避免内容的重复和疏漏。例如“自关断器件”一章节，电子技术基础中已讲过小功率晶体管、场效应管的结构、原理、特性及应用。在本门课程中，对功率晶体管、功率场效应管应重点讲述其与小功率管的不同之处。对于晶闸管直流电动系统部分，重点应在整流、有源逆变两种状态下，电流连续、断续时的电动机特性，而直流可逆调速系统的内容则需放到后续课程“变频调速技术”中。
2.以器件、电路、应用为主线，加强基础知识的学习。以开关方式工作的电力半导体器件是现代电力电子技术的基础核心。电力电子器件的基础之一是能以小信号输入控制很大的输出，这就使电力电子设备成为强弱电之间的接口的基础。讲解器件原理及特性，目的是为了应用器件组成电路，故应掌握器件外部特性、极限参数和使用注意事项。三方面的内容应以电路为主，学习各类电力半导体器件所构造各种功率变换电路时，学生应掌握功率变换主电路的构成、工作原理和工作波形，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和选择。
3.介绍学科前沿发展的动向，反映本学科和相邻学科的新成果、新进展。无电网污染、无电磁干扰、节能省电等绿色指标是全球范围内的热门话题。由于很多电力电子装置结构相当复杂，为简化设计而出现的集功率开关、变换控制电路、传感控制电路为一体的智能功率集成模块受到欢迎，厚膜集成模块、积木式的功能模块，灵活机动既能单独使用，也能相互组合成较大的系统，成为电力电子技术的发展方向。教学内容应主动吸收最新信息，同时引导学生了解电力电子技术的发展动态，扩大知识面，这可通过指导学生阅读与电力电子技术有关的学术期刊，登陆相关的专业网站，使学生了解自己目前所学知识在本领域所处的位置，从而站在较高的起点上，去适应学科未来发展的需要。
三、改革教学方法，形成以能力培养为主线的课程特色
《电力电子技术》是一门理论包含实践的课程，根据其自身的特点，课程的内容设计应注重“讲”“练”。多年来，电力电子技术课程的教学方法是以教师为中心的，逐章逐节不厌烦地讲授，讲得过多、过细，以求“当堂弄懂”“课上解决”。这样只是传授，学生总是处于被动接受的地位，极大地妨碍了学生学习的主动性和积极性的发挥，不利于学生的素质和能力的培养。而实现教学现代化是加大授课信息量，节约课时，增强教学效果的重要措施。为改变这种情况，首先，教师在课前注意调查学生的学习基础，合理安排教学内容。而在教学中力求突出内容的重点和难点，但又要保证内容的系统性、完整性，并精选一部分内容留给学生去自学，写报告，然后开展课堂讨论，同时，结合学生看到的一些与电力电子技术有关的现象，让学生设计主电路，画出波形图。
四、加强实践环节，注重综合能力培养
电力电子技术有很强的实践性，而实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段，因此应精选最基本的也有较高实用价值的实验项目。例如选择在计算机、通讯设备及家用电器等广泛应用的开关电源作为实验项目，介绍典型的开关电源的线路，比较开关电源和线性电源的性能，使学生对开关电源有了深刻的印象，并增强了学习电力电子技术课程的兴趣。由于电力电子电路具有强、弱电结合的特点，要特别强调实验操作的认真、规范，保证实验顺利进行，避免事故发生。实验前，要求学生根据实验名称及预习要求进行预习，从而在观察现象和发现问题等方面充分发挥主观能动性。实验过程中，注意考察每个学生的实际动手能力，针对性提出线路连接和实验现象方面的问题。让学生边做边答，防止学生机械接线，使实验走过场。注意介绍新仪表、新仪器的使用，例如数字式示波器的使用，这样学生会直接感受到科技发展带来的巨大方便。
计算机仿真是使用计算机对已经存在或正在设计的对象的模型进行研究，具有精度高、重复性好等特点，是进行科学研究的重要手段之一。现在出现了大量的仿真软件，将电子仿真设计软件PSPICE和科学计算软件MATLAB等引入到电力电子技术教学中，让学生按研究的侧重面或实际需要对实际对象进行简化提炼，而不是原型的复现，这样有利于抓住其本质或主要矛盾，对所学理论有深刻的理解，也为学生今后从事工程设计和科学研究打下良好的基础。
在课程结束前安排一周的课程设计，可将电力电子技术及其他先修课程(电工基础、电子技术、电机学等)中所学到的理论和实践知识全面地结合起来，同时培养和提高学生自我获取知识的能力。课程设计的内容应具有一定的系统性、新颖性。教师要发挥指导作用，指导学生阅读参考文献，审阅设计方案，检查设计进度，及时指导和帮助其解决存在的问题，逐步培养学生的独立工作能力、设计技能和建立正确的设计思想，重视学生的具有创新精神的见解。
五、结束语
电力电子技术课程的教学改革是一项系统工程，其学术性和技术性较强，涉及面很广。而教学改革是一项长期而艰巨的任务，我们只有不断积极探索教学内容、教学方法，充实自己，以适应当今社会的需要。
参考文献
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随着改革开放的不断加大，当今社会的电气设备正朝着自动化、现代化的方向飞速发展。没有先进的电力电子技术就没有现代化的电气设备，有了现代化的电气设备就可以提高人民生活水平质量。
一、一体化教学模式的介绍
一体化的教学模式不只是简单到车间进行操作，而是为了完成工作任务而进行的有意识的行为。一体化教学模式是将班级人数分成几个小组，小组通过主动讨论和合作式学习，按照获取信息―制订计划―实施计划―评价反馈的工作过程完成学习任务，通过工作任务的完成逐渐培养学生的综合职业能力。
第一步：获取信息。获取信息就是打破了以往的先进理论教学而后进行实践教学的教学模式，先让学生参加实践。这里的实践就是让学生亲自到实习场地去参观，以增加感性认识，获取任务信息，同时还能激发学生对学习本课程的积极性。
第二步：制订计划。制订计划就是根据工作任务，列出要完成工作任务的具体操作步骤。在这个过程中学生要利用现代化的教学设备，利用电脑查找相关信息和资料，列出完成任务用到的各种元件及工具；通过小组讨论的方式，制订出完成工作任务的最佳方案。
第三步：实施计划。学生根据制订的计划按部就班地实施工作任务。在这个过程中，学生可以通过角色扮演的形式，有的学生负责整个工作过程的调度工作，有的查资料，有的在组装焊接，最后有专门负责检查验收等等。
第四步：评价反馈。学生在完成工作任务之后，一定要给出一个公平合理的评价。一体化教学的评价是由：自我评价、小组评价和教师评价三个环节组成的。这样就能让学生更多地参与进来，充分发挥学生的主动性，也让评价更加公平合理。
二、传统教学方法存在的弊端
传统教学方法是先讲理论部分，再到车间进行实训操作。因此学生在学习过程中缺乏学习主动性，再加上学生的基础比较薄弱，可能会存在以下问题：
1.电力电子技术专业理论知识逻辑性比较强，学生理解能力比较差。
2.在分析波形图时，学生分析问题的能力比较差，对所学内容不能完全掌握。
3.学习内容往往脱离生活实际，学生的学习兴趣不高。
根据上面存在的问题，我们在教学过程中采用了一体化教学方法，利用一体化教学方法的主导思想，提倡学生“学中做、做中学”的教学理念，以解决教学过程中存在的缺陷。
三、采用现代化的教学方法和教学手段
教师在教学中应注重因材施教，分层次教学。根据电力电子技术课程的特点，在讲授电力电子技术电路图和波形图时，可以借助多媒体进行讲解。尤其是在分析比较复杂的波形图时，应用多媒体讲解可以将输入波形和输出波形用不同的颜色区分开来，用动画的方式将波形图演示出来，这样有助于学生的理解。通过这种方式还可以培养学生的思维能力，有助于学生理解和掌握教学内容。
四、加大工作任务的学习，不断提高学生解决问题的能力
典型的工作任务是从实际生活中提取出来的。通过对工作任务的学习，可以对电力电子元器件的结构、工作原理、使用场合、使用方法及安装注意事项有非常清楚的认知。通过对工作任务的分析，制订出相应的工作计划，可以将工作任务中涉及的知识点和技能点全部进行练习。只有将这些内容全都掌握了，才能完成工作任务。通过对工作任务的完成，学生锻炼了理论联系实际以及动手操作的能力。在完成典型工作任务的过程中，可以激发学生的学习兴趣。从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物出发，可以充分发挥学生学习的自觉能动性。这样可以让学生在兴趣盎然的操作中理解和运用知识，从感受中获得正确的认知，增强学生的动手操作能力，同时也提高了学生解决问题的能力。
当今社会科学技术发展迅速，电力电子技术内容也在不断地更新，时代的变革使高等职业教育的教学方法也在不断进行改革，以寻找新的教学途径来提高教育质量。在新课程改革的背景下，一线教师在教学中应跟上时代的步伐，大力提倡一体化教学新模式，不断改进教学方法和教育手段。在教学过程中为学生树立“做中学、学中做”的教育理念，做到以老师为主导、学生为主体的教育观念。一体化教学模式是以完成典型工作任务为中心，让典型工作任务始终贯穿在整个教学过程中。通过分小组教学，同学们针对工作任务提出了自己的看法，最后确定出最佳解决方案，这样既加强了学生的语言能力，同时还提高了他们团队合作的意识，培养了学生的分析问题和解决问题的综合能力。
参考文献：
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根据职业技能鉴定的标准设计课程教学内容和技能培养方案，把《电力电子技术及其应用》融入模块化的单元教学设计，采用与职业岗位对应的工程项目构建主线，选取典型的生产设备和工作任务，根据高职学生的认知特点，针对工作过程来构建学习情境、设计学习单元，将多门课程的相关知识融合到每一个学习单元，是一门技术性、实践性非常强的工学结合双证课程。本课程以培养学生的职业能力为目标，以工程实例为主线，以工作过程为中心，开展任务驱动的理论实践一体化教学。课程共有五个项目模块，除了理论传授外，每一个实训环节都能帮助学生获取经验性知识，在完成数个任务的基础上，再拓展相关技术理论知识，最后以技术理论知识指导各项目的完成。
二、课程内容设计
根据行业企业发展的需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求，本课程设置了以下五大情景（模块）：直流调光台灯电路的设计与应用、晶闸管-直流电动机开环调速系统的维护与检修、电阻炉过零调功系统的设计与应用、中频感应加热电源维护与检修、直流斩波电动机调速系统的设计与应用。通过任务引领、计划制定与实施、综合项目设计与制作等环节，来满足行业企业发展的需要和学生完成职业岗位实际工作任务的需要。三、教学方法本课程采用理论讲授、校内实训与校外实习结合的教学方式：校内实训培养学生电力电子技术的初步应用能力，校外实习培养学生电力电子技术的综合应用能力，真正实现理论实践相结合的一体化教学模式。
1.教学方法应用实例——直流调光台灯电路的设计与应用
（1）可依据以下程序进行安排：第一，下发项目任务书，明确项目学习目标，学生在教师的指导下分析直流调光台灯电路的基本原理。第二，学生学习项目任务要求，以小组为单位讨论直流调光台灯电路的控制方案。教师对方案进行指导，制作工作流程表，选择元件及工具，列出元件、工具清单。小组讨论确定测试方案。第三，按元件清单清点配件，检测数量和质量。学生独立对电路板进行调试，列写调试方法及步骤，进行系统装接和电路故障的分析与排除。第四，工作评价。自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价；互评：以小组为单位，对其他组的工作结果进行评价和建议；教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小组成员的优缺点，并提出改进建议。通过这种一体化的教学过程能够激发学生的自学热情，小组协作的工作过程还能培养学生的团队协作精神。
（2）考核成绩的计算：采用过程考核和结业考核结合的方式，过程考核占30%，结业考核占70%。过程考核结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价，包括实践操作、知识掌握、职业素质和学习态度等；结业考核包括理论知识和实践操作两方面，以此作为培养企业人才的良好开端。
2.多种教学方法相结合
