电力电子课程设计报告书

电力电子课程设计报告书（精选11篇）

电力电子课程设计报告书 篇1

北京理工大学珠海学院

机械与车辆学院

电力电子课程设计报告

课程名称：

设计题目：

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

设计时间：

北京理工大学珠海学院电力电子课程设计报告

目录

1、设计方案（双极性还是单极性PWM控制？）

①设计题目；

②主要技木指标和要求；

③方案选择及电路工作原理；

2、主电路设计说明(分模块)

3、控制电路设计说明(分模块)

4、Simulink仿真（选做）

5、实物调试过程及结果分析

调试过程的详细记录及实验结果讨论（说明是否达到设计指标的要求）该部分中应包括对实验结果（如所观测和记录的波形）的分析和解释等详 细内容；

6、收获和体会

7、参考文献

8、谢辞

附录

附录1：元件清单

附录2：Protel 99原理图

附录3：Simulink仿真图（选做）

电力电子课程设计报告书 篇2

关键词：电力电子技术,网络环境,教学

电力电子技术是一门新兴学科, 是对电能进行控制和变换的技术。该学科起步虽晚, 但其发展和应用之迅猛令人刮目, 它已在工业生产和社会生活的各个领域得到了广泛的应用。正鉴于此, 我院将该课程扩展为电气信息类公共专业基础课。由于参学的学生数量和专业方向增多, 而课时压缩, 教学内容和教学方法需做相应的调整, , 而且电力电子技术是一门发展迅速应用性极强的学科, 新器件、新技术不断发展和应用, 同时本课程教学中重在电路结构掌握, 动态过程的理解, 特性波形分析等, 这些如果只凭传统的教学手段很难达到最佳教学效果, 此时, 利用网络信息技术就可以构建一个教与学的崭新平台, 作为第二课堂, 对于教学的实施、学生学习、动手能力的培养, 将起到推动作用。

1 电力电子技术课程网络教学的优势

(1) 学习能动性的提高。由于网络教学可以实现信息资源共享, 教学在开放网络教学平台的支持下, 逐渐地把学习时间、地点和进度的控制权交还给学生, 彻底改变传统课堂教学形式及教师讲学生听的教学方法, 在主动的、开放的、交互式的学习中, 解决学生个体学习能力和学习效果的差异性, 真正形成以学习者为中心的学习环境,

(2) 学习资源的扩展。电力电子技术这门新兴学科, 正处于急速发展阶段, 新的器件、新的电路日新月异, 不断创新。为拓宽学生的知识面, 开阔视野, 我们可以通过网络广泛涉猎、积累资料, 精选本学科的有关资源, 收集有关发展动态、实际应用、最新成果等方面的资料, 使学生在网上可以更大范围了解和掌握电力电子技术的应用领域和发展方向, 由点及面, 达到“枝繁叶茂”的学习效果, 提高了学生自主学习和研究性学习能力。

(3) 教学方式的多样化。电力电子技术这门课程涉及的器件、电路种类多, 电路的工作原理, 工作过程以及器件的静、动态特性等是学生学习的重点和难点, 利用网络多媒体的优势, 集图、文、声、像并茂的优势, 采用动态演示, 在线式仿真, 交互式学习手段, 形成一个多维立体式学习平台, 激发学生的学习兴趣, 增强其对相关知识的感知能力。

2 电力电子技术课程网络教学设计

结合电力电子技术课程教学培养目标, 利用实用高效的网络技术制定课堂、网络、实践的立体教学模式, 作为课堂教学的有力互补, 完成电力电子技术课程网络化教学设计, 充分体现网络教学的优势。

(1) 常规教学资源。利用网络教学平台可以查阅常规教学, 如:课程简介、教学与考试大纲、教学进度安排、课程课件等, 使学生在学习课程内容之前, 对该课程总体情况有一个初步了解, 起到学习引导的作用。

(2) 动态演示。可以利用FLASH等软件制作在线点播式动画课件, 如对三相桥式全控整流电路在不同的触发角、不同的负载特性情况下的基本工作过程, 工作波形进行动态演示, 既能有效突破重点、难点, 又可根据学生自身学习情况进行重复再现, 作为复习巩固所用, 极大地提高教学效率。

(3) 关键知识点索引。电力电子技术是一门交叉学科, 内容涉及到电路、电子、电力与控制等技术, 在网络平台中对课程的关键知识点建立索引, 如学习第二章电力电子器件, 通过对该知识点与相关知识点建立动态链接, 借助大量的互联网资源, 对器件的新工艺、新特性、新材料和新应用等知识的扩展, 使已学与未知知识点环环相扣, 形成知识网。既能促进对新知识的理解和掌握, 又能巩固已学的知识, 同时又拓展了学生的知识面, 尤其对基础薄弱的学生, 更为重要, 效果也更为明显。在传统的课堂教学中, 受到课时的限制, 往往只能点到为止。

(4) 建立虚拟实验仿真平台。电力电子技术实验多为强电实验范畴, 试验过程的错误操作, 极有可能损坏实验设备, 甚至危及人身安全。利用MATLAB/Simulink强大仿真功能, 构建虚拟实验仿真平台, 学生可以自由搭建电路模型, 调节电路参数, 观察电路波形, 故障模拟等, 进一步加深对电路工作原理的理解和定量分析方法的掌握, 起到与传统实验优势互补, 使用学生可以将理论与应用、学习与研究相结合。

(5) 扩展网络学习资源。通过学习平台, 引入互联网上丰富的教学资源, 如其他高校教师的教学视频, 微课、专题讲解等内容, 学生可以利用课余时间对某一个内容进行针对性自学, 不受时间、地点的限制, 起到与传统的课堂教学相辅相成的作用。

(6) 构建交互式学习环境。网络开放式教学平台, 集巩固练习、在线答疑、小组讨论、效果反馈等功能。学生可以自我检验学习效果, 对难点问题可以通过平台远程答疑、在线式讨论等形式, 及时解决学生在学习过程中碰到的困难, 同时也能锻炼学生分析问题的能力。

3 教学效果

利用学院现有的中心机房网络提供硬件与软件的研究条件, 模拟运用教学平台相关。针对网络教学的主动性与互动性, 课题组对教学的教案和教学程序做了精心设计, 搜集了大量的网络学习资源, 并加以整合提供给学生在线阅览与下载。在教学设计中加入了视频等媒体资料, 让学生掌握基础知识, 了解相关应用与最新发展。教案的重点突破了传统教材内容的编排, 采用由工程应用到电路, 由电路到原理, 由原理到波形, 由波形到计算的程序完成教学内容设计。通过网络平台, 教师可以随时跟踪每一位学生学习进展情况, 做出及时的反馈和评价, 予以指导, 达到目标要求。

4 结论

从以上结果分析, 运用网络教学平台进行《电力电子技术》教学, 采用制定目标, 创设情景, 课件展示, 资源查询、重点难点解析, 课堂讨论、在线测试、总结指导等环节, 激发了学生学习的兴趣, 提高了学生学习的热情, 培养了学生查阅学习资源的能力, 让学生在轻松活跃的氛围中学习, 增强了学习效率, 提高了教学效果。

参考文献

[1]王兆安.电力电子技术 (第五版) [M].北京:机械工业出版社, 2013.

《电力电子技术》课程教学探讨 篇3

【关键词】电力电子 教学改革 模块化教学 创新

电力电子技术是电力电子变换和控制技术的简称，是一门综合电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。《电力电子技术》教材内容理论性强，高职学生学习感到十分困难，笔者结合多年教学实际，就教学内容、教学方法、教学手段等方面对该课程的教学改革进行了探索，有效地增强学生的学习兴趣，使学生较好地掌握课程内容，培养了学生的工程实践能力和创新精神。

一、课程与学生现状分析

电力电子技术是利用电力电子器件实现电能的变换和控制，教学重点主要是器件及其应用。器件重点讲述晶闸管、MOSFET和IGBT，电力电子电路重点讲述四大变流电路AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC。传统的教学方法是先器件再电路，条理清楚，但由于职业中专学生文化知识基础薄弱，理解能力相对缺乏，很多学生只要遇到稍有难度的学习问题，就会消极厌学，教学效果较差。因此，需要在电力电子教学过程中引入新的理念，进行教学改革，促进课堂效率的提高。

二、教学改革方案设计

1.优化组合教学内容

《电力电子技术》教材内容比较抽象，理论性强，学生的知识水平不易跟上。为了较好地完成教学目标，应打破学科理论体系，根据高职培养目标定位，以能力为中心，确定若干个教学模块。每一个教学模块中，以一个单功能的实用电路作为核心，把该电路的制作与分析结合起来进行教学，把一个个实际单元电子电路制作、测试与分析相结合的教学更加贴近生产实际，既可以解决理论与实际相结合的问题，又可以提高学生的学习兴趣、解决学生的理解问题。

整个教学内容被分成6个功能模块。每一个模块都有明确的教学目标。如调光灯模块，主要教学目标是让学生掌握元件晶闸管的工作特点及可控整流触发电路，通过实例的制作，不但可以吸引学生的注意力，还可以加深学生的理解力。一学期教学结束，学生只需通过这六个实用电路，即可将整个电力电子技术的理论串联起来，同时，也培养了不管学习什么理论，都要把它放到实际生活中应用的良好习惯。电力电子技术教学模块见下表。

2.灵活运用教学方法和手段

首先，电力电子这门课的知识点主要是建立在晶闸管的工作原理之上，在此基础上对晶闸管进行组合形成不同电路；其次，电路所接负载基本上就只有以下三种：电阻性负载、大电感性负载、反电动势负载。例如，在可控整流电路部分，上课时教师只需将单相半波可控整流电路讲透，其余的如单相全控桥、单相半控桥，三相可控整流都可由学生自学。明确目标，变教师的“教”为学生的“学”，让学生带着问题学习，充分调动了学生的主观能动性。学生通过自主学习，能达到预期的教学效果。

3.利用现代化教学手段，提高教学效率

电力电子技术课堂教学的最大特点就是电路图和波形图较多，实践性强。随着电力电子技术的不断发展，内容不断增加，如何增强学生的学习兴趣，使学生较好地掌握课程内容，多媒体教学存在不可比拟的优势。比如，教学中的各典型电路部分涉及众多的电压、电流波形分析，传统的黑板教学方式既费时又不方便。因此，有必要制作适合本课程特点的多媒体课件，提高课程的教学效果。为解决有关波形演示问题，用Flash制作了波形演示动画，演示时，控制角可任意选择，各波形可连续画出，也可点动画出，非常方便课堂教学，取得了很好的课堂教学效果。

4.开展EDA实验，配合提高实训教学效果

随着计算机应用的迅速普及，在教学实践的过程中，结合理论教学的进程，利用计算机的电子设计自动化软件在计算机上进行基础验证模拟仿真实验，作为教学的补充，使学生增强对电路的感性认识，掌握各种仪器的基本使用、电路参数的测试方法。实验由教师结合教学内容通过多媒体教学平台演示完成，再由学生练习。通过人机对话的方式，能使每个人都能亲自动手搭接电路，进行元件接线，参数设定。软件Matlab/Simulink有完善的电力电子工具包SimPow-ersystem，其中有各种器件、电源、负载、测量和波形显示元件等，可以搭建各种电力电子电路。比如，学生根据整流与有源逆变实验原理图，自由地设计各种不同的实验。通过选择实现单相整流、三相桥式整流、三相桥式有源逆变等多种实验。也可通过脉冲控制开关的闭合或分断，来模拟晶闸管开路故障、驱动脉冲丢失故障等实验。设置负载电感Ld和负载电阻Rd的数值可以组合成多组不同负载参数的纯阻性负载、感性负载等。通过软件可随时调整和修改元器件参数，分析各元件参数对电路的作用与影响，所以调试和测量本身就是最好的学习过程。开设了EDA实验后，学生通过与理论课同步的软件仿真实验，搞清楚了电路的工作原理、波形关系、参数条件、调试方法和可能出现的各种问题等。再做硬件实验时，其思路、方法和电路分析调试能力大有提高，实训收效显著。

5.多途径提供信息，激活创造思维

现代科技飞速发展的今天，电力电子技术作为弱电与强电的桥梁，正在与微电子技术和自动控制技术相辅相成快速发展，还与多个学科相互渗透，电力电子技术已经成为当今世界经济的重要支柱。当前的学习是基于资源的学习，网络、专业书籍、报刊等都是可以利用的重要资源。充分利用这些资源，教师可以冲破单一教材的狭隘视野，获得内容更加丰富、形式更加多样的教学内容，开拓学生眼界。同时，不断向学生提供各种有利于学习新知识的信息，让学生在有效信息的引导下，在已有知识基础上，一步步地建构自己的新知识，有利于激活学生的创造思维。

总之，在电力电子教学过程中，结合课程和学生的实际，灵活运用教学方法和手段，采用模块化教学，将理论教学和实践教学有机地结合起来，既利于学生加深理解和掌握书本的理论知识，又能在很大程度上提高学生的学习积极性，提高学生的学习效率，学校培养出的人才也更能适应社会的需要。

参考文献:

［1］黄克孝.职业和技术教育课程概论.上海华东师范出版社，2001.

［2］石伟平，徐国庆.职业教育开发技术.上海教育出版社， 2004.8.

电力电子课程设计-降压斩波电路 篇4

高频开关稳压电源已广泛运用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源，通信电源、通信电源、逆变电源、计算机电源等。它能把电网提供的强电和粗电，它是现代电子设备重要的“心脏供血系统”。BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因此可以直接用于需要直接降压的地方。

2.降压斩波电路的设计目的

(1).通过对降压斩波电路（buck chopper）的设计，掌握buck chopper电路的工作原理，综合运用所学知识，进行buck chopper电路和系统设计的能力。

(2).了解与熟悉buck chopper电路拓扑、控制方法。

(3).理解和掌握buck chopper电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。

(4).具有一定的电力电子电路及系统实验和调试的能力

2.1降压斩波电路的设计内容及要求

(1).设计内容: 对Buck Chopper电路的主电路和控制电路进行设计，参数如下：直流电压E＝200V，负载中R＝10，L值极大,反电动式E1＝30V。(2).设计要求

(a)理论设计：

了解掌握Buck Chopper电路的工作原理，设计Buck Chopper电路的主电路和控制电路。包括：IGBT电流,电压额定的选择，画出完整的主电路原理图和控制电路原理图、列出主电路所用元器件的明细表。

(b).仿真实验: 利用MATLAB仿真软件对Buck Chopper 电路主电路和控制电路进行仿真建模设计

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2.2.降压斩波电路主电路基本原理

降压斩波电路主电路工作原理图如下：

图1 降压斩波电路主电路工作原理图

t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压U0E，负载电流i0按指数曲线上升。

t=t1时控制V关断，二极管VD续流，负载电压U0近似为零，负载电流i0呈指数曲线下降。

通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。

当电路工作稳定时，负载电流在一个周期的初值和终值相等如图2所负

U0载电压的平均值为：间，tontEonEEtontoffT式中，ton为V处于通态的时toff为V处于断态的时间；T为开关周期；为导通占空比，简称占空比

I0U0R若负载中L值较小，则在V关断或导通比。负载电流的平均值为：后，到了t2时刻，负载电流已衰减至零，会出现负载电流断续的情况。负载电压U0平均值会被抬高，一般不希望出现电流断续的情况。

3.IGBT驱动电路简介

IGBT 是三端器件，具有栅极G，集电极 C和发射极 E。它是个场控器件，通断由栅射极电压 Uge决定。Uge 大于开启电压Uge(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT 导通。通态时电导调制效应使电阻 R减小，使通态压降减小。当栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，IGBT 关断。一般IGBT的开启电

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压Uge（th）在 25度时为2~6V左右，而实际一般驱动电压取15~20V，且关断时施加一定幅值的负驱动电压，有利于减小关断时间和关断损耗。在栅极串入一只低值电阻有利于减小寄生振荡，该电阻值应随被驱动器件电流定额值的增大而减小。.元件参数选择

有题目知P=400W，U=100V，a=0.8，所以负载电阻R=16Ω，有频率f=5KHZ，所以T=1/f=0.0002S，由于反电动势E=0所以m=Em/E=0 ①IGBT的选择：因为本电路设计的E=100V, 因此根据P=400W，U=100V，由于晶闸管安全域量可知所选IGBT的额定电压与额定电流分别为200-300V、7.5A-10A。

②栅极串联电阻Rg的阻值：根据IGBT的选择，由可知知R的值为16。

③其他元器件的选择标准如下：二极管额定电压100V，电感L=100mL，电流有

et1/1EEme1EI10 mT/e1Re1RR 

I201et1/1eT/EEm1eE1emRRRt1TmEm/Et1/T 式中，L/R T/中北大学电子技术课程设计说明书

I10=4.98A和I20=5.02A分别是负载电流瞬时值的最小值和最大值 e1m有公式 e1判断得电流连续。

输出电压平均值为 得U0=80V

tontxtontxEUoEm1toni2dtm负载电流平均值为 Ioi1dt0tonTTRRUotonE(Ttontx)Emtt1onxmETT得I0=5.0A

5、MATLAB仿真

MATLAB仿真简介

MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB的优势如下：（1）友好的工作平台和编程环境；（2）简单易用的程序语言；

（3）强大的科学计算机数据处理能力；（4）出色的图形处理功能；（5）应用广泛的模块集合工具箱；（6）实用的程序接口和发布平台；（7）应用软件开发（包括用户界面）。

5.1 主电路的仿真

1.按原理图在MATLAB中搭建模块，搭建好的模型图如下：

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图19 仿真模型图

2．调试与结果

设定占空比为80%,得出输出电流I0和电压U0及其波形如下所示：

输出电流I0波形图

输出电压U0波形图

6.结论分析

有电压电流波形图知在电流在电压为E期间上升，在电压为零期间下降，周期T=1/f=0.0002s，高电平导通时ton=aT=0.8T=0.00016s,U0=100V，低电

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平导通时间toff=0.00004s,U0=0V且电压电流幅值范围分别为，I=4.98A～5.02A，实验结果与理论一致。

7.心得体会

做课程设计我们都感觉入手比较困难，因为它首先要求你对所学的知识都要弄懂，并且能将其联系贯穿起来，因此课程设计是综合性比较强的。这次的电力电子课程设计是我做的最辛苦的一次，主要的原因是这次试验要求我们学习两个从来就没有接触过的软件。而且时间还是有那么紧。首先把设计任务搞清，接下来就是找相关资料，可以通过上图书馆和上网，然后对资料进行整理。找资料说起来好像很简单，但真正做起来是需要耐心的，不是你所找的就一定是有用的，要进行筛选甄别，所以这个过程中是要花费一些时间的，但这其中也拓展了你的知识面。书上原理性的东西与真正的动手操作还是有很大的区别的，要考虑很多因素，比如说，参数的选取和设定，这些对实验结果是有很大的影响的。

通过重温教材知识和翻阅相应的资料，当然还有一部分要归功于我的同学的帮助。通过这次课程设计我们掌握了一定的文档的编排格式，这对于以后的毕业设计及工作需要都有很大的帮助，在完成课程设计的同时我们也再复习了一遍电力电子这门课程，对于以前一知半解的问题有了更深刻的认识。

通过这次课程设计，使我明白了自身的不足，还有就是学习上存在的以应试为目的的陋习，自己真正学到的知识还是相当有限的，而且都是很死板的知识，并没有做到活学活用。而且，在专业软件学习方面还要有很大的提升的需要。

8． 主要参考文献

电子技术课程设计总结报告 篇5

课程设计总结报告

课程设计的课程名称：《模拟电子技术》与《数字电子技术》 班级：08电气（1），（2），含08电子专业。共127人。时间：08电气（1）班在第16周，第17周。

08电气（2）班（含电子专业）在第18周，第19周。地点：1号教学楼102教室，实训楼电子实训教室。

一：课程设计的目的运用已基本掌握的具有不同功能的单元电路的设计、安装和调试方法，在单元电路设计的基础上，设计出具有一定用途和一定工程意义的电子装置。深化所学理论知识，培养综合运用能力，增强独立分析与解决问题的能力。训练培养严肃认真的工作作风和科学态度，为以后从事电子电气方面的工作打下初步基础。

二：课程设计的题目与内容

1．《模拟电子》设计的题目有：《集成稳压直流电源》

《功率放大器》

《负反馈放大电路》

《电压/频率转换器》，以及相关的模拟

电子设计题目。实际焊接的为《集成稳压直流电源》，在实验室完成。

2.《数字电子》设计的题目有：《数字秒发生器》，《数字电容测试仪》

《数字频率计》

《数字温度计》

《数字电子称》以及相关的数字电子设计

题目。实际焊接的为《数字秒发生器》，在实验室完成。

3.在机房进行EWB的培训，将自己的设计先在计算机上仿真，并出计算机仿真报告。

三：一周课程设计的具体安排

1.课程设计一周计划书

周一：上午1，2节 课程设计动员以及任务书的下达

上午3，4节 课程设计报告讲解

下午 5，6节 方案分析，集成稳压电路的分析，计算。周二：上午图书馆查找资料，酝酿设计报告。

下午5，6节开始EWB培训。

周三：上午画出本次课程的电路并分析，打印。进行实际计算与仿

真的结果作比较分析，最终形成一个EWB培训报告。

周四：上午1，2节 焊接培训

上午3，4节 发元器件，讲解，学生开始焊接。

下午5，6，7，8 做稳压电源的焊接与调试，让学生学会使

用示波器调试。

最终交出自己的实物，教师评分。

周五：上午未完成调试的继续调试。

完成自己的课程设计报告，打印，上交。教师评分。

综合实物和报告的成绩，作为课程设计的最终成绩。

四：课程设计的讲解内容（见附页）

五：本次课程设计的成果以及经验总结

1.通过本次课程设计，使大部分学生对电子电路的方案，单元电路，级联，安装与调试等的方法，步骤有了一定的了解。达到了教学大纲的目标。在课程设计过程中，学生基本能按照规定的程序进行，先针对的设计的电路特点收集、调查有关资料，然后进入草案阶段，指导教师进行方案的讨论、修改。设计方案确定后，又在老师指导下进行扩初详细设计。最后进行焊接过程。整个过程周密有序，有利于学生按时高质完成全部课程设计。

2.学生反映自己所学的《模电》与《数电》有了理论联系实际的过程，对自己的专业课更加有了兴趣。将书本上学到的知识应用于实践，学会了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难，但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。此次设计不仅增强了学生在专业设计方面的信心，更是一次兴趣的培养。

3.学生动手能力的培养。学生亲手设计、制作、组装与调试为特色的，它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合。通过三个星期的学习，使学生对电子工艺的理论有了更深的了解。了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作、收音机的工作原理等。这些知识不仅在课堂上有效，在日常生活中更是有着现实意义，也对学生的动手能力是个很大的锻炼，提高了学生解决问题的能力。

4.使学生掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程，了解电子产品的焊接、调试与维修方法

5.使学生熟悉了有关软件EWB、AD6的使用，能够熟练使用普通万用表。熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查找资料，查阅有关的电子器件图书等。

6.通过本次课程设计，也发现不少问题。

（1）学生的制图能力缺乏，不能利用计算机作图。

（2）文字排版等基本操作缺乏。

（3）满足于焊接结果，故障调试缺乏分析能力。

（4）部分同学的设计报告有抄袭现象。

以上是本次课程设计的指导过程中的心得体会以及对课程设计完成情况的总结，我们将在以后的教学当中能吸取经验，以期取得更好的教学效果。

电子技术课程设计报告格式要求 篇6

1.统一采用“洛阳理工学院课程设计说明书”专用纸书写（手写），电路图和表格进行打印，粘贴到正文所需的位置。

2.封面页

（1）课程名称：电子技术课程设计

（2）设计课题：自己的选题

（3）专业：计算机科学与技术

（4）班级：B100505

（5）日期：写完成日期，用阿拉伯数字，如2012年1月3日

3.课程设计任务书页

（1）系的前面填写：计算机与信息工程，专业前面写：计算机科学与技术，学号后面：B10050501，注意红色部分的区别。

（2）课程设计内容与要求：根据自己的选题来写。大概格式如下：

使用…器件设计一个…电路。电路设计要求如下（或电路功能）：…..（3）设计（论文）开始日期填写：2011年12月26第二行填写李京秀

（4）设计（论文）完成日期填写：2011年12月30日，指导教师填写赵国增

（5）本页下面的日期填写完成日期：2011年12月30日

4.课程设计评语页

（1）与上页重复部分，按照前页的书写要求。

（2）课程设计篇幅。实际打印的图纸张数，说明书页数为正文的页数，既目录以后内容的页数。

5.目录页

（1）标题：目录，居中。

（2）内容排版：可以写到两级目录，页码用阿拉伯数字。

如：设计任务及要求……………………………..1设计方案……………………………………..2电路设计…………………………………….3

3.1 方波信号发生器设计…………………..3

3.2 分频电路设计………………………….4

………………..电路仿真测试……………………………….X结论………………………………………….X心得体会…………………………………….X

7参考文献……………………………………..X

（3）目录页页码：如一页不写页码，多页用I、II、III、IV…..6.注意：图名应在图的下方，表名称在表的上面。

7.装订顺序

电力电子课程设计报告书 篇7

电力电子技术是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科, 在电气专业当中, “电力电子技术”好比一个中枢, 地位突出。电力电子技术的主要应用领域: (1) 用电领域中的电力电子技术。 (1) 为直流、交流电动机供电的可控整流电源是电力电子装置。 (2) 高能量密度的电源应用。如不间断电源 (UPS) 、新型环保绿色电动汽车和混合动力汽车的能源供应。 (2) 通信领域。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。 (3) 发电领域中的电力电子技术。 (1) 发电机的直流励磁。 (2) 水轮发电机的变频励磁。 (3) 新能源发电。 (4) 储能领域中的电力电子技术。 (1) 蓄电池与电容器组储能。 (2) 抽水储能发电。 (3) 超导线圈的磁场储能。本课程的掌握程度直接关系到学生严谨科学思维方式的养成, 理论联系实践作风的培养, 灵活机智处理工程问题方法的建立。如何为培养应用型本科人才奠定良好的理论基础, 改革课程教学结构, 改变传统教学手段, 重构实践教学体系等成为本课程主讲教师所要面对的课题。

二、调整教学内容使其适合学生的学习

近年来, 随着电力电子技术的飞速发展, 使得《电力电子技术》这门课程内容不断地增加。因而教学要从讲授内容划分过细及知识点联系实际薄弱向知识整体性和创造性解决能力的方向转变。为此需要做到更新教学内容, 进行整体知识整合。

1. 掌握相关课程之间的联系。教师应该熟悉掌握本课程与相关课程的联系, 例如了解先修课“电路”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”三门课程的教学情况和后续课“电力拖动自动控制系统”的安排, 处理好它们之间的关系, 使整个专业课程体系前后衔接, 避免内容的重复和疏漏。例如讲“半导体电力开关器件”一章时, 模拟电子技术中已讲过小功率晶体管结构、原理、特性及应用。在本门课程中, 对晶体管应重点讲述其与小功率晶体管的不同之处。模拟电子技术中讲述的晶体管其工作特性在线性放大区, 而在电力电子技术中, 晶体管工作在截止区和饱和区之间, 使用的是其开关特性。对于晶闸管相控有源逆变的应用部分, 重点讲解在整流、有源逆变两种状态下, 直流电机四象限传动系统的特性, 也就是直流电机的转矩正比于电枢电流, 转速正比于电枢电压, 改变电枢电压、电流的方向, 就可以使直流电机四象限运行, 为后续课程《电力拖动自动控制系统》中的直流调速部分做好铺垫工作。

2. 导论是说明编者写作意图、本书内容的主要特点、背景及主要内容的知识体系和概要等, 同时还向学习者指明了学习本教材的学习方法, 因此, 教材的导论部分对学习者的入门学习起到了提纲挈领的重要作用。我们在每学年的第一节导论课时, 通常要给学生做一个专题讲座, 以图文并茂的形式详细介绍电力电子技术领域最新的发展动态、国内外的发展现状以及在相关领域的应用等, 开阔学生的视野, 使其对本课程有个大概的了解, 引导学生充分认识到本课程在现实生活中及在本专业中的重要性。

3. 电力电子器件是电力电子技术的基础, 四类基本变流电路 (AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC) 是电力电子技术的研究核心。教学内容大致分为三部分: (1) 电力电子器件。主要包括电力二极管、晶体三极管、晶闸管、MOS-FET、IGBT等器件的基本结构、工作原理、主要参数、应用特性等问题。 (2) 四种基本的电力电子电路。对于直流斩波电路, 主要电路为BUCK、BOOST、CUK斩波电路等。重点讲解BUCK、BOOST斩波电路的原理, 输出电压电流波形的画法, 改变占空比的方式:脉冲宽度调制PWM, 脉冲频率调制PFM。逆变电路是主要依赖于全控型开关器件, 重点讲解正弦波脉冲宽度调制SPWM基本原理, 单极性、双极性倍频正弦波脉冲宽度调制逆变器的原理及其控制方式。以半控型器件晶闸管为主的整流电路部分, 主要包括晶闸管驱动和保护、整流电路及有源逆变电路。交流电路的器件为双向晶闸管, 电路为单相交流调压电路、单相调功电路、三相调压电路及触发电路等内容的讲解。

三、注重教师自身建设, 提高综合素质

在教学中, 教师必须先对所教课程的内容刻苦钻研, 做到深刻理解、全面掌握。深刻理解就是要了解课程内容的每一个组成部分, 不能含糊不清。

1. 在讲授《电力电子技术》这门课程内容的时候, 教师不能只讲课程教学大纲或教科书的内容, 还要广泛涉猎其他有关的教材和参考书, 形成自己的独到见解。因此, 任课教师对电力电子技术的现状和发展趋势, 理论如何与实际相联系, 必须要有所了解。例如在讲授直流斩波电路时, 可以引出该电路可以使用在开关电源、太阳能发电系统中;在讲解整流变换时, 介绍其在电力机车的启动、调速与制动中的应用, 有源逆变电路可应用到变频空调、电梯、计算机不间断电源;逆变变换可联系太阳能发电、风力发电;在讲授交流电路时, 说明其在可调光台灯、异步电动机软启动装置中的应用。通过以上讲解就可以使学生了解所学的书本知识在实际生活中的应用, 激发学生的学习兴趣。

2. 教师要定期地阅读最新的与电力电子技术有关的学术期刊, 及时浏览相关的专业技术网站, 掌握本学科前沿发展的动向, 熟悉本学科和相邻学科的新成果、新进展。

3. 教师还要承担一些与电力电子技术相关的科研工作, 将科研与教学有机地结合起来, 把科研成果转化成教学资源, 将科研成果和科研体会引进课堂教学, 丰富教学内容, 促进专业教学水平的提高。

四、激发学生学习兴趣, 增强课堂效果

《电力电子技术》课程的特点之一是理论性强, 逻辑思维严密, 涉及到电路、模拟、数字电子技术、自控控制原理等许多课程的知识。因此, 在讲授课程之前, 应首先去了解学生的学习情况, 研究学生的状态和需求, 在开始的几节课里多与学生接触, 了解情况。开课后, 教师应争取在最短的时间内熟悉学生们的实际学习情况, 作为安排教材、决定教学进度和选择教学方法的依据。

1. 充分发挥学生的主体作用。

教师要学会调动学生学习的主动性和积极性, 才能培养出高质量的人才。教师对内容相似或易于理解的内容予以精简, 选择一部分内容留给学生去自学, 然后让学生站在老师的角度去给别的同学讲解所理解的内容, 让学生画出主电路波形图, 通过相互交流, 互相促进, 提高学生的学习兴趣。

2. 平等待人, 积极鼓励。

在近几年教学过程中, 发现学生中有消极待学的现象, 这部分学生或沉迷于游戏, 或忙于出外打工赚钱, 严重地影响了其学业, 考试成绩也不理想。对于这部分学生, 教师一定要找到症结所在, 积极引导、平等对待、不断勉励。要重视学生的个性培养, 积极鼓励学生求新、求异、求难、质疑、进取的精神, 对于部分考研的学生, 他们认为凡是和考研有关的课程就认真对待, 无关的就不学, 对于这样的学生, 我们的做法是将考研数学的傅里叶变换与电力电子技术中的基波和谐波的概念结合起来, 既加强了考研知识学习, 又解决了电力电子技术中的知识难点掌握问题, 使其认识到课程之间都是相关的, 只有这样才能使师生之间建立一种平等、和谐、融洽的关系, 激发学生在课堂上的思维能力。

五、运用多种教学手段, 提高教学效果

《电力电子技术》课程本身特点是概念多、器件多、电路多。在对电路进行分析时, 从电力电子器件的导通与关断变化过程出发, 以波形分析为主要手段, 教授学生学习掌握不同器件所组成的变流电路的工作原理、波形画法、电路中主要物理量的计算。

1. 从以上对课程特点的分析可以看出, 只采用黑板板书的方法对课程进行讲授的话, 教师势必会在概念、电路图、波形图及参数变化对波形图的影响方面的书写花费大量的时间。而若只采用多媒体进行教学的话, 在波形和物理计算公式的推导的讲解过程中, 讲解速度虽然会加快, 但是与学生的互动也会相应减少。这样势必不利于启发学生, 培养学生的独立思考能力。教师在讲授的过程中应根据教学内容确定使用哪种方法进行讲解。文字内容比较多的情况, 可采用多媒体辅助教学。利用PPT向学生展示学习内容中涉及到的实物照片, 这样不仅可以增加教学内容的知识量, 而且可以提高学生的学习兴趣。如果讲解的是可控电路的工作原理和输出波形, 可采用多媒体 (电路图演示) 和板书教学 (波形图绘制) 相结合的方法。

2. 实验是培养理论联系实际、学生动手能力的重要手段。对电力电子技术实验, 保留原有的晶闸管整流验证性实验, 使学生对本课程的应用有初步认识, 对直流斩波电路以及正弦波同步移相触发电路实验, 则可当成设计型实验, 由教师给出电路图及参数, 由学生自行设计, 选择器件及其驱动电路、保护电路, 进而完成实验, 培养学生分析问题、解决问题的能力。

3. 课程设计作为实践课教学中的重要组成部分, 在人才培养中起着举足轻重的作用。因此切实提高课程设计的质量, 具有重要意义。《电力电子技术》课程设计教学模式分以下几个方面: (1) 课程设计走进实验室。建立开放式综合性实验, 将实验时间交给学生, 让他们自行安排。而日常生产和生活中, 有许多实用的电力电子产品, 其电路相对简捷, 很接近教材, 非常具有代表性, 例如手机的充电器、录音机用的变压器, 可以把它引入到课程设计中来。通过这样的过程, 学生能够更真切地理解电力电子技术的基本内容、基本原理, 更加真实地感受电力电子电路的设计、调试过程。 (2) 课程设计引入计算机辅助设计。传统的电力电子技术实验, 基本上是学生利用protel软件画出PCB板图, 再利用电力电子开关器件、电阻、电容等元件搭建电路来获得电子线路的感性知识。但在教学实践中, 由于电路板连线可靠性差, 学生的操作技术不够熟练, 产生错误的概率较高。为了解决上述问题, 我们引入了计算机仿真软件MATLAB, Simulink作为MATLAB软件下的仿真系统, 通过它下面的工具箱可以对电力电子技术进行建模、仿真分析, 实现高效率开发系统的目标。

六、结语

本文针对近几年的《电力电子技术》课程理论教学和实践教学理念和改革思想进行了探讨, 有针对性地创新教学方法的研究, 使课程内容体现学科发展动态、学科前沿内容并提出有待解决的问题, 实行开放式教学, 对教学内容删繁就简, 吐故纳新, 实行教学内容对学科与专业发展的跟踪, 并且将课程教育与素质教育相结合, 将素质教育融入专业教育之中, 有效地调动了学生的学习兴趣和学习主动性, 提高了教学效果。

摘要：从教师自身建设出发, 根据《电力电子技术》课程的特点, 试着从教学内容、多媒体教学和实践教学等多个方面提出可行性建议, 提出了在教学过程中进行教学改革实践和探索的思路和做法。

关键词：《电力电子技术》课程,能力培养,教学实效

参考文献

[1]陈坚, 康勇.电力电子学——电力电子变换和控制技术[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[2]李瑾.“电力电子技术”课程教学改革的探索和实践[J].中国电力教育, 2009, (7) .

[3]唐杰, 刘丽, 罗庆跃.“电力电子技术”课程研究性教学初探[J].中国电力教育, 2009, 12 (151) .

电力电子课程设计报告书 篇8

关键词：电力电子变流技术；工作过程；教学改革

作者简介：叶秀丽（1982-），女，浙江瑞安人，杭州第一技师学院机电系，一级实习指导教师。（浙江杭州310023）程知群（1964-），男，安徽巢湖人，杭州电子科技大学电子信息学院，教授。（浙江杭州310018）

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）09-0057-02

一、“电力电子变流技术”课程教学改革的必要性

电力电子技术跨“电力”、“电子”、和“控制”三个领域，是现代电子技术的基础之一，更是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带，是电气工程中的基础电子技术。在2007年之前由于受到教学资源的限制，主要是黑板加粉笔加少量验证性实验的教学模式，只能局限于理论知识讲授，理论教学与实践教学脱节，学生的动手机会少，学习没有兴趣，学习效果不佳，工作后岗位适应能力较差。随着杭州第一技师学院升格为技师院校，这期间学校电气专业以省级示范专业建设为契机，全面推进课程改革。通过广泛社会调研，了解企业的人才需求，重新调整人才培养目标，请用人企业对相关课程的主要知识点提出应达到的目标，结合走访毕业生与汲取同类院校的先进经验，细化课程的具体教学要求，在教学内容、教学顺序上进行了大的调整。课堂教学开始采用电化教学手段，增加实验设备的种类和数量，并注意联系实际应用，通过这些措施，学生学习的积极性有了极大的提高。但在教学方法、手段上存在着一定问题，因内容过分偏重于基础训练，所以在方法和手段上很单调，主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范，学生不需主动思维和创新，只需“依样画葫芦”。通过反复训练学生硬件接线，熟能生巧，形成一定的基本技能，给学生足够的思维空间，发挥他们思维的主动性和创新精神。

二、“电力电子变流技术”课程改革思路

传统的职业教育以使学生掌握经验技术和操作技能为目标，以迅速适应工作岗位的要求。但在知识经济时代，由于生产方式的根本变化，人们的职业能力构成也必将有大的改变，社会需要更高层次的人才。这就要求我们培养的高等应用型人才不只是对现有知识、技术、方法的继承性应用，而是应通过自身努力能够不断地学习新知识、新技术、新方法，能够形成新方案、新产品、新创意，能够分析新情况、解决新问题的创造性应用。因而课程实践教学的改革应以培养的学生具有一定创新能力和创新精神、有着良好的发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。

1.教学方法

“电力电子变流技术”作为杭州第一技师学院电气专业的核心课程，要想将前人积累起来的知识、技能和经验转化为学生的职业能力需要有相应的教学方式、方法。改革前的职业教育方法注重的是理论知识和操作技能的训练，而对实践能力、解决问题的能力、合作能力及创新能力等方面的培养缺乏行之有效的方法。只有选择了合适的教学方法才能使学生在学习过程中主动探究、深入思考，使学生能认真倾听、合作、交流、分享，从而有效提高教学效率。为了使学生在参与互动中理解和消化知识，“电力电子变流技术”课程教学以工作过程为导向，在采用任务驱动式的教学模式中综合了多种教学方法，如项目教学法、角色扮演教学法、头脑风暴教学法、案例教学法、讨论教学法和多媒体教学法等。这些方法相互交叉、相辅相成，以构建轻松和谐、积极热烈的课堂气氛。

2.教学内容

在教学过程中，以工作过程为导向，采用任务驱动型教学模式，教学内容的选取遵循三个原则。

（1）分析岗位技能，以真实工作任务为载体选取课程学习项目。针对维修电工的工作领域和工作任务，分析岗位所需的技能和态度，确定课程应培养的技能和态度，将其任务如变频器的运行和维护、开关电源的维修等作为课程载体，选取课程学习项目。

（2）项目系统化设计，基于认知规律，从简单到复杂。课程的后一个项目在包含前一个项目的基础上增加新的知识点，教学难度层层推进，有序实现教学目标。

（3）课程教学中重视学生可持续能力的培养。我们选取学院现有的电气设备为教学载体，结合实际，精心选择难度适宜、可行性高的5个实际项目案例，这些案例涵盖了本课程的全部知识点和技能点。将电力电子变流技术分为5个学习情境。学习情境5为综合学习情境，安排有4个安装调试任务。学习情境1～4的每个学习情境分为2个典型工作任务。每个典型的工作任务都设计为对典型机电设备的典型控制系统的学习，每个学习任务中都有知识点的廷伸，拓展学习使学生掌握更多的知识和技能。完成了前4个学习情境的学习任务，知识逐渐综合，学生可以完成学习情境5：小功率直流调速控制柜的安装调试学习任务。

在教学过程中，以真实的工作任务为载体设计教学过程，教、学、做相结合，兼顾理论与技能训练。以“教师引导性学习、学生自主性练习、师生共同研习”为主的“学、练、研”一体的教学模式，强化学生能力的培养。在教学实施过程中融入职业资格认证标准，与高级维修电工应知应会知识联系紧密。

3.考核方式

工作过程教学的考核方式需灵活多变，不再以单一的闭卷考试来评定学生的优劣，随着项目的进行，因材施教，随时考核。考核分为三种形式进行，即学习小组考核、指导教师考核和期末闭卷考核。在项目考核过程中，主要采用学习小组考核和指导教师考核。

（1）学习小组考核是由学习小组长负责，展开自评和互评考核方式，指导教师和班长可监督小组长开展此项工作。这个考核是最基本的考核。

（2）指导教师考核主要是以抽查提问加项目总结的形式进行。因为人数多，老师不可能一一检查，可通过抽查小组的某几位同学来进行考核，但是这几位同学的成绩影响整个小组的评定成绩，在评选优秀班组时作为参考。这样必然促使同一小组的人员互相监督学习，防止个别人拖后退。

（3）期末闭卷考核在学期全部课程结束时进行，主要从知识的掌握及应用情况考查学生对本门课程的掌握程度，以便找出学习过程中出现的问题，同时也督促学生将学习的过程贯穿于全学期，以巩固所学内容，而不是学完一个项目就丢掉一个项目。

三、结束语

通过本学期电力电子课程教学的探索和实践体验，学生对学习电力电子变流技术课程的兴趣有了一定的提高，对本专业各课程的知识有了更好的理解。但由于电力电子电路具有强、弱电结合的特点，所以其课程改革涉及面广、技术性强，需要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：

[1]黄俊,王兆安.电力电子变流技术[M].北京:机械工业出版社,2000.

[2]丁道宏.电力电子技术[M].北京:航空工业出版社,1995.

[3]刘峰.电力电子技术[M].大连:大连理工出版社,2003.

[4]姜大源.论德国职业教育专业模式的改革与创新——职业性与模块化的融合[J].职业技术教育(教科版),2002,(7).

[5]冯玉生,李宏.电力电子变流装置典型应用实例[M].北京:机械工业出版社,2008.

（责任编辑：王祝萍）

数电课程设计报告-数字电子钟 篇9

设计题目：数字钟设计与实现

班级：

学号： 姓名：

指导教师：

设计时间：2014年7月

摘要：

钟表作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。人类最初依靠太阳的角度来进行定时，所以受天气的影响比较大，为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表，电子钟表一系列的定时工具。自改革开放以来我国科技得以高速发展，尤其是电子技术的飞速发展。各种各样的电器器材凭空而出。

数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的应用。钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，诸如定时报警，按时自动打铃，时间程序自动控制，定时启闭路灯等等，所有这些都是以数字钟为基础的。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。数字电子钟由以下几部分组成：分频器、脉冲发生器、校正电路、60进制的秒、分计数器和24进制的时计数器以及分、时、秒的7段共阴译码显示部分，能够完成显示时间、调整时间、整点报时等基本功能。

关键词：整点报时、译码显示、校时

目录

1.概述 1 2.课程设计任务及要求

设计任务 3 设计要求

3.理论设计

方案论证 3 系统设计

结构框图及说明 4 系统原理图及工作原理单元电路设计

震荡电路 6 分频电路 7 计数电路 8 校时电路 10 译码显示电路 12 整点报时系统 13 4.软件仿真

4.1 仿真电路图 15 仿真过程 15 仿真结果 16 5.结论 6.使用仪器设备清单 7.参考文献 8.收获、体会和建议 3 19 2.1 2.2 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 5 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 4.2 4.2 20

2.课程设计及要求

2.1设计任务

试设计一个数字电子钟，译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过LED七段显示器显示出来，并且具有校时、校分、整点报时功能，能够显示23h59m59s，归零后重新开始。

2.1设计要求

独立完成系统的原理设计。说明系统实现的功能，应达到技术指标，进行方案论证，确定设计方案。画出电路图，说明各部分电路的工作原理，初步选定所使用的各种器件的主要参数及型号，列出元器件明细表。系统中包含的中小规模集成电路的种类至少在六种以上。根据理论设计用multisim 7在计算机上进行仿真。验证所设计方案的正确性。

3.理论设计

3.1方案论证

分和秒计时需要六十进制计数器，“时”需要二十四进制计数器，用74LS161和74LS160均可实现六十进制和二十四进制计数器。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码，通过LED七段显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号，然后去触发触发器

实现报时。校时电路是通过改变时计数器和分计数器的输入脉冲来实现校时功能，新的脉冲由脉冲发生器和分频器发出。

3.2系统设计

3.2.1结构框图及说明

原理框图如图3-1所示

图3-1

工作时，555构成的多谐振荡器产生稳定的秒脉冲信号并送入计时电路，当秒计数器满60秒时输出秒进位脉冲，送入分计数器，当计分器满60分时，输出分进位脉冲送入时电路计数，当计时电路满24时时，时、分、秒计数器同时清零。校时电路分别控制对时和分的校正。根据计时电路的输出状态，整点报时电路在

每个整点都会显示十秒的提示。

3.2.2 系统原理图及工作原理

系统具体电路连接情况如图3-2

图3-2

3.3单元电路设计

3.3.1震荡电路

图3-3-1 555构成的多谐振荡器

电路图如图3-3-1所示，由555定时器、电容和电阻组成震荡电路，产生秒脉冲信号。

555定时器与RC组成的系统接通电源后，电容C1被充电，vc上升，当vc上升到大于2/3VCC时，触发器被复位，放电管T导通，此时v0为低电平，电容C1通过R2和T放电，使vc下降。当vc下降到小于1/3VCC时，触发器被复位，v0翻转为高电平。电容器C1放电结束，所需时间为： T1=0.7R2C 当C1放电结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容器C1充电，vc由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为：

T2=0.7（R1+R2）C 当vc上升到2/3VCC时，触发器又被复位发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：1.43/（R1+2R2）C

本设计中频率可通过以上公式计算出来，f=1Hz

3.3.2分频电路

分频器能将高频脉冲变换为低频脉冲，它可由触发器以及计数器来完成由于一个触发器就是一个二分频，N个触发器就是2n个分频器。如果用计数器做分频器，就要按进制数进行分频。例如十进制计数器计是十分频器。分频器的功能主要有两个：一个是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需要的信号。

本设计中，需要对1kHz分频，等到校时脉冲。其电路图如图3-3-2所示

图3-3-2 分频电路

从图3-3-2可以看出，由信号发生器的1000Hz高频信号从U20的14端输入，经过3片74LS90的三级1/10分频，就能从U21的11端输出得到标准的秒脉冲信号，用于校时脉冲。

3.3.3计数电路

“时”计数器要用到二十四进制计数器，“分”、“秒”计数器要用到六十进制计数器，这里采用74160和74161构成二十四进制计数器和六十进制计数器。

74161和74160的功能表如图3-3-3和3-3-4所示，8

图3-3-3

图3-3-4 六十进制计数器的电路连接如图3-3-5 9

图3-3-5六十进制计数器

74160的时钟输入端连接秒输入信号，将它的进位输出信号与74161的时钟输入端连接，每过十秒，74160就向74161发出一个时钟信号，通过与非门和74161的同步清零端Ld，将74161改成六进制计数器，从而整体构成了六十进制计数器。

二十四进制计数器连接如图3-3-6所示

图3-3-6二十四进制计数器

将74160和74161的异步清零端Cr与与非门的输出端连接，每当计数到二十四就异步清零，完成二十四进制计数。

3.3.4校时电路

当时钟指示的时间与实际时间不符的时候，就需要校时电路来对时钟显示的时间进行调整。

图3-3-7校时电路原理图

校时电路的基本原理如图3-3-7所示，通过一个单刀双掷开关控制接入“时”计数电路的脉冲信号。若要校时，将校时脉冲信号引入“时”计数器，让其快速计数，在时计数器显示到需要的数字后再切掉校时信号，引入正常脉冲信号，完成校时功能。校分的原理和校时一样。

校时电路的连接情况如图3-3-8所示

图3-3-8校时电路连接

3.3.5译码显示电路

译码驱动电路是将“秒”、“分”、“时”计数器输出的8421BCD码进行编 12

译，转换为数码管需要的逻辑状态。若将秒、分、时计数器的每位输出分别于相应七段译码器的输出端连接，在脉冲的作用下便可进行不同的数字显示。

图3-3-9 7448的逻辑图

图3-3-10 7448的真值表

译码显示电路在仿真中的连接情况如图3-3-11

图3-3-11

3.3.6整点报时系统

整点报时电路设计为每当是整时前十秒的时候，提示灯点亮，持续十秒，当提示灯熄灭时正好是整点，每隔一个小时提示一次。因为整点报时电路未涉及到“时”，所以只与“分”“秒”计时器有关。

记“秒”个位计数器输出端为A1、A2、A3、A4，“秒”十位计数器输出端为B1、B2、B3、B4,“分”个位输出端为C1、C2、C3、C4，“分”十位输出端为D1、D2、D3、D4，当需要整点报时的时候，D1D2D3D4=0101，C1C2C3C4=1001，B1B2B3B4=0101，只有秒个位正常计数。

D2D4C1C4B2B4

图3-3-12

图3-3-13

4.软件仿真

4.1仿真电路图

4.2仿真过程

按下仿真开始开关，观测时钟是否正常计时。键盘上的A和B分别控制着校时和校分，按下A开始校时，再次按下，校时停止；按下B开始校分，再次按下，校分停止。让钟表计时到整点，观测整点指示灯是否点亮。

4.3仿真结果

按下仿真开关后，数字钟可以正常计时，从左至右依次是“时”十位，“时”个位，“分”十位，“分”个位，“秒”十位，“秒”个位。

按下校时开关和校分开关后，可以正常校时和校分。

每当到整点时间前十秒的时候，左下角的指示灯会亮起，十秒后熄灭。

时钟计时到23点59分59秒后，会全部清零，重新开始新的一天。

5.结论

通过本次设计，使我对已学过的电路、数电、模电等电子技术的知识有了更深一步的了解，锻炼和培养了自己利用已学知识来分析和解决实际问题的能力。对自己以后的学习和工作有很大的帮助。虽然，在本设计中所用的方案不 19

是最好的，但我想其中的原理是最基本的；虽然其中可能出现的误差会计较大些，但是是最经济的和实用的。我相信以后我会设计出更加合理的方案。

6.使用仪器设备清单

1.555定时器 2.74LS160 3.74LS161 4.7段译码显示器 5.脉冲发生器 6.74LS90 7.74LS30 8.7400 9.单刀双掷开关 10.小灯泡

7.参考文献

1.马学文，李景宏.电子技术实验教程.北京：科学出版社.2013 2.李景宏，王永军编著.数字逻辑与数字系统.北京：电子工业出版社，2012 3.高吉祥，易凡编著.电子技术基础实验与课程设计.北京：电子工业出版社，2002

8.收获、体会和建议

通过这次课程设计，我对数字电子技术的理论知识的理解更加深刻，对时序电路的设计步骤也更加熟悉。经过这次数字电子电路的课程设计，我的数电知识得到巩固，并且有了一定程度的提高，对数字钟的工作原理有了比较深刻的理解，对数字电子设计的过程及其涉及的工具有更深入的认识。此次设计立足于电子技术的实际运用，不断实践，调试的流程，使我深刻的体会到了在学习我们专业的过程中理论与实践相结合的重要性，同时也解决了以前学习比较模糊的专业知识点，使自己掌握的专业知识更加结构化、系统化。

电力电子课程设计报告书 篇10

课程设计报告是每个设计小组和个人都必须提供的文件，课程设计报告中应包含以下内容：

1.题目名称

题目名称是选择的课程设计作品的名称，如“基于XE1203A 433 MHz / 868 MHz / 915 MHz收发器电路设计”。

题目名称下面提供参加设计者的专业、班级、姓名、学号和指导教师（黄智伟，肖化武）的姓名。

2.摘要

摘要是对课程设计总结报告的总结，摘要一般在300字左右。摘要的内容应包括目的、方法、结果和结论，即应包含设计的主要内容、设计的主要方法和设计的主要创新点。

摘要中不应出现“本文、我们、作者”之类的词语。英文摘要内容应与中文相对应；一般用第三人称和被动式。中文摘要前加“摘要：”；英文摘要前加“Abstract：”。

关键词按 GB/T 3860的原则和方法选取。一般选 3～8个关键词。中、英文关键词应—一对应。中文前冠以“关键词：”，英文前冠以“key words：”。

在中文关键词的下行，按中国图书馆分类法（第四版，1999年3月版）给出本设计总结报告的“中图分类号：”。

3.目录

目录包括课程设计总结报告的章节标题、附录的内容，以及章节标题、附录的内容所对应的页码。应注意的是：虽然目录是放在设计总结报告的前面，但它的成型和整理确是在设计总结报告完成之后进行。章节标题的排列建议按如下格式进行：......…...（第1级）（字体：小二号黑体）1.1.........（第2级）（字体：三号标宋）1.1.1.........（第3级）（字体：四号黑体）

（1）………（第4级）（字体：小四号粗楷体）

①............（第5级）（字体：五号宋体）

a.......………（第6级）（字体：五号宋体）………............。

4.正文

正文是课程设计报告的核心。课程设计报告正文的主要内容包含有：系统方案设计、集成电路、元器件选择和电路设计、计算机仿真、系统测试、结论、附录。

（1）系统方案设计

在系统方案设计这一章节中，主要介绍系统设计思路与总体方案的可行性论证，各功能块的划分与组成，介绍系统的工作原理或工作过程。

应注意的是：在总体方案的可行性论证中，应提出几种（2～3种）总体设计方案进行分析与比较，总体设计方案的选择既要考虑它的先进性，又要考虑它的实现的可能性。

例如：波形发生器

方案1：采用集成函数发生器产生要求的波形

利用函数发生器（如ICL8038）产生频率可变的正弦波、方波、三角波三种周期性波形。此方案实现电路复杂，难于调试，实现合成波形难度大，且要保证技术要求的指标困难，故采用此方案不理想。

方案2：采用单片机控制合成各种波形

波形的选择、生成及频率控制均由单片机编程实现。此方法产生的波形的频率范围、步进值取决于所采用的每个周期的输出点数及单片机执行指令的时间。此方案的优点是硬件电路简单，所用器件少，且实现各种波形相对容易，在低频区基本上能实现要求的功能；缺点是控制较复杂，精度不易满足，生成波形频率范围小，特别是难以生成高频波形。

方案3：采用带存储电路的单片机控制方案

采用带存储电路的单片机控制方案将波形和频率数据存储在存储器中，按要求将存储器中的数据读至DAC，实现任意波形的合成，也可以得到较高的频率分辨率。此电路方案能实现基本要求和扩展部分的功能，电路较简单，调试方便，是一个优秀的可实现的方案。

方案4：采用DDS技术直接合成

采用DDS技术，将所需生成的波形写入RAM中，按照相位累加原理合成任意波形。此方案理论上可得到很高的分频率的周期波形；也可以合成任意波形。但实际中合成的波形与理论有差距。

对上述方案应仔细介绍系统设计思路和系统的工作原理，对各方案进行分析比较。对选定的方案中的各功能块的工作原理也应介绍。

（2）单元电路设计与仿真 在单元电路设计中不需要进行多个方案的比较与选择，只需要对已确定的各单元电路的工作原理进行介绍，对各单元电路进行分析和设计，并对电路中的有关参数进行计算及元器件的选择等。

所选择的集成电路芯片需要写出内部结构、工作原理、引脚端功能、主要技术指标、外部元器件选择、应用电路。

应注意的是：理论的分析计算是必不可少的。在理论计算时，要注意公式的完整性，参数和单位的匹配，计算的正确性；注意计算值与实际选择的元器件参数值的差别。电路图可以采用手画，也可以采用PROTEL或其它软件工具绘画，应注意元器件符号、参数标注、图纸页面的规范化。

如果采用仿真工具进行分析，可以将仿真分析结果表示出来。

（3）系统测试

详细介绍系统的性能指标或功能的测试方法、步骤，所用仪器设备名称、型号，测试记录的数据和绘制图表、曲线。应注意的是：要根据设计题目的技术要求和所制作的作品，正确的选择测试仪器仪表和测试方法。例如：作品是一个采用高频开关电源方式的数控电源，如果选择的示波器是低频示波器，所测试的一些参数是会有问题的。测试的数据要以表、图或者曲线的形式表现出来。

（4）结论

对作品的测试的结果和数据进行分析和计算，也可以利用MATLAB等软件工具制作一些图表，必须对整个作品作一个完整的、结论性评价，也就是说要有一个结论性的意见

最后需要写自己的收获和体会。

5.参考文献

参考文献部分应列出在设计过程中参考的主要书籍、刊物、杂志等。参考文献的格式如下：

a．专著、论文集、学位论文、报告

[序号] 主要责任者（.）文献题名［专著（[M].）；论文集（[C].）；学位论文（[D].）；报告（[R].）］（.）出版地（：）出版者（，）出版年（.）起止页码（.）

b．期刊文章

[序号] 主要责任者（.）文献题名（[J].）刊名（，）年（，）卷（期）（：）起止页码（．）

c．国际、国家标准

[序号]标准编号（，）标准名称（[S]）d.电子文档

建议格式：Zarlink Semiconductor Inc.ZL20250 2.5G Multimode Transceiver Data Sheet.，2005.5 参考文献中的作者是英语拼写的，应是姓在前，名在后。参考文献在正文中应标注相应的引用位置，在引文后的右上角用方括号标出。

6.附录

附录包括元器件明细表、仪器设备清单、电路图图纸、设计的程序清单、电路使用说明等。

应注意的是：元器件明细表的栏目应包含有：①序号、②名称、型号及规格（例如：电阻器RJ14-0.25W-510Ω±5%）、③数量、④备注（元器件位号）。

仪器设备清单的栏目应包含有：①序号、②名称、型号及规格、③主要技术指标、④数量、⑤备注（仪器仪表生产厂家）。

电路图图纸要注意选择合适的图幅大小、标注栏。程序清单要有注释，总的和分段的功能说明等。

7.字体要求

一级标题：小二号黑体，居中占五行，标题与题目之间空一个汉字的空。二级标题：三号标宋，居中占三行，标题与题目之间空一个汉字的空。三级标题：四号黑体，顶格占二行。标题与题目之间空一个汉字的空。四级标题：小四号粗楷体，顶格占一行。标题与题目之间空一个汉字的空。标题中的英文字体均采用Times New Roman体，字号同标题字号。四级标题下的分级标题的标题字号为五宋。正文字号为五宋。

所有文中图和表要先有说明再有图表。图要清晰、并与文中的叙述要一致，对图中内容的说明尽量放在文中。图序、图题（必须有）为小五号宋体，居中排于图的正下方；

表序、表题为小五号黑体，居中排于表的正上方；图和表中的文字为六号宋体；表格四周封闭，表跨页时另起表头。

图和表中的注释、注脚为六号宋体；数学公式居中排，公式中字母正斜体和大小写前后 要统一。

公式另行居中，公式末不加标点，有编号时可靠右侧顶边线；若公式前有文字，如例、解等，文字顶格写，公式仍居中；公式中的外文字母之间、运算符号与各量符号之间应空半个数字的间距；若对公式有说明，可接排，如：式中，Ａ－ＸＸ（双字线）；Ｂ－ＸＸ，当说明较多时则另起行顶格写“式中

Ａ－ＸＸ

”；回行与Ａ对齐写“Ｂ－ＸＸ ”；公式中矩阵要居中且行列上下左右对齐。

一般物理量符号用斜体（如：f(x)、a、b等）；矢量、张量、矩阵符号一律用黑斜体；计量单位符号、三角函数、公式中的缩写字符、温标符号、数值等一律用正体；下角标若为物理量一律用斜体，若是拉丁、希腊文或人名缩写用正体。

电力电子课程设计报告书 篇11

关键词： 电力电子技术 仿真软件 教学改革

一、引言

“电力电子技术”是独立学院电气工程及其自动化专业的一门专业课，课程理论性强、概念多、与工程实际联系紧密。电力电子技术的应用范围广泛。它不仅用于一般工业，而且广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有广泛应用。现今，电力电子技术正以令人瞩目的发展速度，改变着我国工业的整体面貌。同时，对社会的生产方式、人们的生活方式和思想观念也产生了重大影响，随着与信息科学、计算机科学和能源科学等相关学科的交叉融合，它正在向智能化、网络化和集成化的方向发展[1]。

近几年金城学院发展迅速，建立了很多新的实验室，配备了相应的软硬件设施，同时学院的生源水平也有了很大提高，用人单位招聘时的要求也在不断提高，这些变化促使学院提出新的培养目标，即“高素质应用型人才”，对于电气工程及其自动化专业而言就是培育掌握电气工程及其自动化领域的理论知识；具有创新精神和实践应用能力的电气工程及其自动化领域的高级工程技术人才。“电力电子技术”作为重要的专业课，原先的授课方式已无法满足要求，必须做出相应调整。

二、“电力电子技术”课程的特点

“电力电子技术”课程的主要内容为电力电子器件、整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路、PWM控制技术、电力电子器件应用的共性问题。课程主要特点为：

1.理论性强、概念多：“电力电子技术”课程要求学生先修电路、模拟电子技术、数字电子技术等课程，同时涉及“电子学”、“电力学”、“控制理论”，属于交叉学科，所以相关概念较多，内容复杂。

2.实践性强：“电力电子技术”是一门实用性课程，学习的目的是解决工程应用中的实际问题。对学生的项目设计开发能力、制作与测试研究能力都有较高要求。

三、仿真软件在课程教学中的应用

1.仿真软件介绍

Saber软件是美国Synopsys公司推出的一款系统仿真软件，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，为复杂的混合信号设计与验证提供了一个功能强大的混合信号仿真器，兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，可以解决从系统开发到详细设计验证等一系列问题[2]。该软件可以对电源的各个组成部分及整体运行状态进行模拟，并对结果进行分析。Saber软件仿真真实性强，网络学习实例较多，适用于“电力电子技术”课程的教学及学生电源开发设计验证。

Matlab软件是美国MathWorks公司出品的一款仿真软件。其中的Simulink提供了可视化开发环境，可以在基本模块库及电气模块库中选择合适的模块搭建电源系统进行电源整体或部分的运行状态仿真。

Labview软件由美国国家仪器（NI）公司研制开发，使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。Labview开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新，是开发测量或控制系统的理想选择[3]。

三种仿真软件易于获得，可互相通信，网络学习实例较多，方便学生自学，对于后期电源实物研制或电源研究是不可或缺的部分。

2.结合仿真软件的实例教学

“电力电子技术”初始的授课方式就是基本理论的讲解，这样的教学方式使得内容较分散，学生没有电源整体概念。在授课内容和方式上结合仿真软件，采取整体-分布-整体的讲解方式。

首先，以具体的应用实例（比如一个笔记本电脑用的电源适配器）说明一个完整的电源内部的组成，让学生有整体概念；其次，对每一部分的内容进行基本工作原理和特性的讲解，再回到整体，介绍如何进行整体电源的设计。在讲解过程中结合三种仿真软件，每讲解完一个部分，就用仿真软件搭建相应的模型，在仿真环境下演示此部分的特性或运行原理。最后，演示完整电源的仿真运行及结果。

运用这样的授课方式可提高学生学习兴趣，让学生对所学内容有直观了解，同时仿真软件的应用对学生后期的发展有较大帮助。学生可用仿真软件做电源前期的设计验证工作，特别是一些较复杂电源，此步骤不可缺少；在电源研究过程中出现问题时，可在仿真环境中模拟，找到问题的所在并解决问题；在课堂教学中结合仿真软件可不用开设专门的课程来学习软件，节省了相应的时间，提高了教学效率。

四、结语

在“电力电子技术”的教学改革中，根据学生的特点和社会需求进行教学方式改革，内容上以基础知识为重，注重实践应用，利用仿真软件进行实例教学，这样可以调动学生的学习积极性，收到良好的教学效果。

参考文献：

[1]王兆安，刘进军.电力电子技术（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]http：//baike.haosou.com/doc/577704-611597.html.