電力電子學(華中科技大學提供的慕課)

電力電子學課程是華中科技大學於2018年11月16日首次在中國大學MOOC開設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程。該課程授課教師為段善旭、劉邦銀、陳宇、陳昌松、王學華、康勇、張宇。據2021年5月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課6次。

電力電子學課程共10章，包括電力電子變換和控制技術導論、半導體電力開關器件、直流/直流變換器、直流/交流變換器（逆變器）、交流/直流變換器（整流器）、交流/交流變換器、輔助元器件和系統、諧振開關型變換器、多級開關電路組合型電力電子變換電源的套用、電力電子開關型電力補償、控制器等內容。

基本介紹

• 中文名：電力電子學
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
• 提供院校：華中科技大學
• 授課平台：中國大學MOOC
• 開課時間：2018年11月16日（首次）
• 授課教師：段善旭、劉邦銀、陳宇、陳昌松、王學華、康勇、張宇

課程性質

課程背景

太陽能和風能轉化為電能；大容量電能的高效遠距離傳輸；電動汽車和高鐵的飛馳；這都是利用電力電子變換電路和控制系統將一種形式的電能或能量，轉化為另一種促促采形式的電能或能量的過程。電力電子技術在電力系統、新能源、交通、醫療、航空航天等領域套用廣泛，有電能變換的地方就有電力電子。在此背景下，華中科技大學開設了電力電子學課程。

課程定位

電力電子學課程是電氣工程及其自動化專業的專業基礎課程，在電氣工程學科中具有重要地位。

適應專業

電力電子學課程適用於電氣工程及其自動化專業學習。

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2018年11月16日~2019年02月12日	段善旭、劉邦銀、陳宇、陳昌松、王學華	3~6小時/周	5773人
第2次開課	2019年02月25日~2019年06月15日		5小時/周	4234人
第3次開課	2019年09月09日~2020年01月03日	段善旭、劉邦銀、陳宇、陳昌松奔霸遙滲、王學華、康勇、張宇		7272人
第4次開課	2020年02月14日~2020年07月12日		4小時/周	8010人
第5次開課	2020年09月28日~2021年01月12日			3760人
第6次開課	2021年03月01日~2021年06月18日			待定
（表格內容參考資料）

課程簡介

電力電子學課程系統地闡述了功率半導體器件、電力電子變換電路及其調製技術，電力電子變換電路的設計及其套用等方面的知識。該課程著眼於講授電力電子技術的基本原理，並輔以大量工程實際套用實例，採用進程式教學與探究性實驗並重的方案，注重學生綜合能力的培養。

課程大綱

電力電子學課程自第3次開課課程大綱進行了微調，第3~6次開課課程大綱相較第1~2次開課課程大綱在每章末補充了單元測驗，課程大綱具體內容寒煮欠戲如下：

第3~6次開課課程大綱

第1章 電力電子變換和控制技術導論	第4講 單相橋式相控整流電路
第1講 電力電子學科的形成與發展現狀	第5講 三相橋式相控整流電路
第2講 開關型電力電子變換器概述	第6講 負載電感對單相橋式相控整流特性的影響
第一章單元測驗	第7講 負載電感對三相橋式相控整流特性的影響
第2章 半導體電力開關器件	第8講 反電動勢時相控整流特性
第1講 PN結與二極體	第9講 電容對不控整流電路特性的影響
第2講 晶閘管的工作原理	第10講 交流電路電感對整流特性的影響
第3講 晶閘管的性能指標	第11講 有源逆變原理
第4講 電力場效應電晶體 P-MOSFET	第12講 有源逆變安全工作條件
第5講 絕緣門極雙極型電晶體 IGBT	第13講 三相高頻PWM整流敬跨嫌
第6講 功率半導體器件性能對比	第五章單元測試
第7講 SiC功率半導體器件	第6章 交流/交流變換器
第8講 GaN功率半導體器件	第1講 交流/交流變換器 （一）
第9講 功率器件的模組化甩微匪與集成化	第2講 交流/交流變換器 （二）
第二章單元測驗	第3講 交流/交流變換器 （三）
第3章 直流/直流變換器	第六章單元測驗
第1講 直流/直流降壓變換器工作原理	第7章 輔助元器件和系統
第2講 直流/直流降壓變換器特性分析	第1講 驅動電路的作用
第3講 直流/直流降壓變換器設計示例	第2講 SCR的驅動電路
第4講 直流/直流升壓變換器工作原理	第3講 BJT的驅動電路
第5講 直流/直流升壓變換器特性分析	第4講 開關器件的安全工作區
第6講 直流降壓-升壓變換器工作原理	第5講 緩衝器
第7講 直流升壓－降壓變換器特性分析	第6講 限幅箝位緩衝電路的工作原理
第8講 正激變換器的工作原理	第七章單元測試
第9講 反激變換器的工作原理	第8章 諧振開關型變換器
第10講 隔離型全橋直流直流變換器	第1講 軟開關變換器
第三章單元測驗	第2講 軟開關變換器1
第4章 直流/交流變換器（逆變器）	第3講 軟開關變換器2
第1講 逆變器的類型和性能指標	第4講 軟開關變換器3
第2講 單相半橋逆變電路方波調製	第5講 ZCS準諧振變換器
第3講 單相全橋逆變電路方波調製	第6講 ZVS準諧振變換器
第4講 單相逆變器的單脈波脈衝寬度調製	第八章單元測試
第5講 SPWM 基本原理	第9章 多級開關電路組合型電力電子變換電源的套用
第6講 雙極性正弦脈衝寬度調製	第1講 多級開關電源
第7講 單極性倍影驗頻正弦脈衝寬度調製	第2講 太陽能光伏發電系統
第8章 SPWM的諧波特徵	第3講 帶功率因數校正(APFC)的開關電源
第9講 三相逆變槓煮戰電路工作原理	第九章單元測試
第四章單元測驗	第10章 電力電子開關型電力補償、控制器
第5章 交流/直流變換器（整流器）	第1講 電力電子開關型電力補償、控制器1
第1講 整流器的類型和性能指標	第2講 電力電子開關型電力補償、控制器2
第2講 單相不控整流電路	第3講 電力電子開關型電力補償、控制器3
第3講 三相不控整流電路	第十章單元測試
（課程大綱從左至右列出，表格內容參考資料）

課前預備

預備知識

學習電力電子學課程需要先修電路理論、數字電子技術、模擬電子技術、電機學等課程。

學習資料

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《電力電子學——電力電子變換和控制技術（第三版）》	陳堅、康勇	9787040316681	2011年	高等教育出版社
《電力電子技術（第5版）》	王兆安、劉進軍	9787111268062	2008年	機械工業出版社
《Power Electronics: Converters, Applications, and Design（3rd Edition）》	Ned Mohan，John Wiley & Sons	-	2003年	-
（表格內容參考資料）

授課目標

通過對該課程的學習，使學生掌握各類電力電子變換電路的基本原理與分析方法，具備初步的電路設計、仿真與實驗能力，並了解電力電子技術在電氣工程學科中的重要地位。

課程考核

• 成績構成

該課程總分100分，平時討論和單元測驗占80%，期末考試占20%。

• 證書條件

60分≤成績＜85分者可申請合格證書，成績≥85分者可申請優秀證書。

• 加分條件

思維活躍的同學可獲得最高10分的獎勵加分，但總成績不超過100分。思維活躍表現：在“老師答疑區”回答同學提問數量排在前100名內，在“課堂交流區”回答老師給出的討論題被贊數排在前100名內，對課程提出合理的改進建議。

所獲榮譽

2019年，該課程被認定為國家精品線上開放課程；

2020年，該課程被教育部認定為首批“國家級一流本科課程”（線上一流課程）。

教師簡介

段善旭，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

劉邦銀，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

陳宇，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

陳昌松，華中科技大學電氣與電子工程學院副教授，博士生導師；

王學華，華中科技大學電氣與電子工程學院副教授，碩士生導師；

康勇，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

張宇，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師。

課前預備

預備知識

學習電力電子學課程需要先修電路理論、數字電子技術、模擬電子技術、電機學等課程。

學習資料

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《電力電子學——電力電子變換和控制技術（第三版）》	陳堅、康勇	9787040316681	2011年	高等教育出版社
《電力電子技術（第5版）》	王兆安、劉進軍	9787111268062	2008年	機械工業出版社
《Power Electronics: Converters, Applications, and Design（3rd Edition）》	Ned Mohan，John Wiley & Sons	-	2003年	-
（表格內容參考資料）

授課目標

通過對該課程的學習，使學生掌握各類電力電子變換電路的基本原理與分析方法，具備初步的電路設計、仿真與實驗能力，並了解電力電子技術在電氣工程學科中的重要地位。

課程考核

• 成績構成

該課程總分100分，平時討論和單元測驗占80%，期末考試占20%。

• 證書條件

60分≤成績＜85分者可申請合格證書，成績≥85分者可申請優秀證書。

• 加分條件

思維活躍的同學可獲得最高10分的獎勵加分，但總成績不超過100分。思維活躍表現：在“老師答疑區”回答同學提問數量排在前100名內，在“課堂交流區”回答老師給出的討論題被贊數排在前100名內，對課程提出合理的改進建議。

所獲榮譽

2019年，該課程被認定為國家精品線上開放課程；

2020年，該課程被教育部認定為首批“國家級一流本科課程”（線上一流課程）。

教師簡介

段善旭，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

劉邦銀，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

陳宇，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

陳昌松，華中科技大學電氣與電子工程學院副教授，博士生導師；

王學華，華中科技大學電氣與電子工程學院副教授，碩士生導師；

康勇，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師；

張宇，華中科技大學電氣與電子工程學院教授，博士生導師。