項目二新能源汽車電力電子元件教案

教案課題章節(jié)任務1超級電容原理與應用課型專業(yè)課課時2教具學具電教設(shè)施多媒體教室、資源庫、教學目標知識教學點能夠描述電容的作用；知道電容與超級電容的不同點；能理解超級電容的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。能力培養(yǎng)點能夠正確使用超級電容充放電原理實訓板；能夠通過超級電容充放電原理實訓板實操掌握其原理。德育滲透點萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學重點難點重點超級電容的基本結(jié)構(gòu)與工作原理難點超級電容的基本結(jié)構(gòu)與工作原理學法引導講授法、討論法；通過系統(tǒng)介紹引發(fā)學生興趣，給出資料學生獲取信息，然后應用所獲信息解決問題教學內(nèi)容更新、補充、刪節(jié)增加近年來的新知識及新的發(fā)展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學互動設(shè)計教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容時間課程介紹:課堂：20%作業(yè)（課堂筆記）：20%考試：60%學習目標：1.能夠描述電容的作用；2.知道電容與超級電容的不同點；3.能理解超級電容的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。4.能夠正確使用超級電容充放電原理實訓板；5.能夠通過超級電容充放電原理實訓板實操掌握其原理。學習任務描述：近幾年來超級電容是發(fā)展比較迅速的一種新型儲能裝置，廣泛應用在新能源汽車制動能量回收系統(tǒng)中。新能源汽車在制動或減速的過程中，通過電機將汽車動能轉(zhuǎn)換成電能，并儲存在超級電容內(nèi)。汽車重新起步或加速時，超級電容和動力電池同時對電機供電。本實訓通過搭建電路，認識超級電容特性充放電過程，學習超級電容的原理以及其特性，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1：電容的認知電容，電容器的俗稱，是電子電力領(lǐng)域中不可缺少的電子元件，主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流等電路中。最常見的結(jié)構(gòu)就是兩塊平行金屬板，兩塊金屬板（一般被稱之為極板）之間不導通，極板之間的絕緣材料可以是空氣、油等絕緣物。同時，電容也是表征電容器儲存電荷能力的物理量，一般記為C，國際單位是法拉（F）知識鏈接2：電容的充放電過程充電過程：電容與直流電源相接，電路中有電流流動，兩塊極板分別獲得數(shù)量相等、正負相反的電荷量。電容正在充電過程中，其兩端的電壓Uc逐漸增大。一旦電容兩端電壓Uc與電源電壓U相等，充電完成，此時電路中的電流停止流動，電路可視為為開路。放電過程：電容與電源斷開，并連接到電阻，電容通過電阻Rd進行放電，兩塊板之間的電壓將會逐漸下降為零，Uc=0。知識鏈接3:超級電容的結(jié)構(gòu)原理超級電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，通過極化電解質(zhì)來儲能，允許大電流快速充放電。超級電容器由高比表面積的多孔電極材料、集流體、多孔性電池隔膜及電解液組成。當超級電容器接通電源后，在電場力的作用下，吸引電解液中的陰離子向正極聚集，同時正極電解液中的陽離子向負極聚集，各自在正負極板上形成間隔非常小的離子層。放電時，正負離子離開固體電極的表面，返回電解液本體。知識鏈接4：超級電容與一般電容的區(qū)別電容器是一種儲存電荷的“容器”，需要在外加電壓的作用下才能儲存電荷。不同的電容器在相同大小的電壓作用下，儲存的電荷量也可能不相同。超級電容器的電容大，儲存電荷量的能力大，都以法拉（F）為單位。其次，超級電容器的充電速度快，充電10秒～10分鐘可達到其額定容量的95%以上。循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達數(shù)萬次，沒有“記憶效應”。大電流放電能力超強，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%。知識鏈接5：超級電容在新能源汽車上的應用超級電容充電快、耐充電、能量轉(zhuǎn)換效率高，同時存在高自放電的特性，完全可以作為新能源汽車的儲能裝置。其中最為豐碩的領(lǐng)域當屬新能源客車，宇通、金龍、金旅、海格、中車等知名企業(yè)紛紛將超級電容成功應用于新能源客車。在新能源客車領(lǐng)域，超級電容器最為廣泛的應用是城市混合動力客車制動能量回收系統(tǒng)。由超級電容器模塊組成的制動能量回收系統(tǒng)能夠吸收并存儲車輛在制動時產(chǎn)生的全部動能，當客車啟動或加速時將這些能量釋放出來，從而使車輛節(jié)省油耗，減少排放。技能訓練：一、技能訓練項目本次的實訓項目為超級電容原理與應用的實訓二、實訓組織1、6-7人一組2、實習、學習指導（教師分工）教師負責實訓室進行操作示范，指導完成相關(guān)學習任務三、使用設(shè)備超級電容充放電原理實訓板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、萬用表、連接導線】四、實施步驟1.實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）探究超級電容充電過程中，在充電電壓不變條件下，超級電容兩端電壓與電流的關(guān)系。（2）探究超級電容放電過程中，超級電容兩端電壓與電流的關(guān)系。（3）根據(jù)所得數(shù)據(jù)，繪制放電過程中超級電容的特性圖。五、安全和紀律要求1、穿好工作服、講究儀容儀表2、服從安排，遵守紀律，講究秩序3、不允許擅自亂動設(shè)備知識考察：談談你對歐姆定律的了解？課堂練習與講評1、教師根據(jù)授課情況分配練習任務2、講評作業(yè)與預習1、作業(yè)：教師根據(jù)授課情況自定2、預習：搜集超級電容有關(guān)資料了解課程要求，德育要求，了解課程定位明確學習目標，確定學習任務結(jié)合教材及教師展示的資料理解電容結(jié)合電容充放電過程動畫講解通過超級電容模型圖片展示結(jié)構(gòu)結(jié)合具體的應用講解超級電容在新能源汽車上的應用教師示范、指導學生分組操作教師對學生實訓進行總結(jié)教師提問學生思考學生完成課后習題練習2分鐘3分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘1課時5分鐘5分鐘分鐘5分鐘

教案課題章節(jié)任務2線圈基本原理與應用課型專業(yè)課課時2教具學具電教設(shè)施多媒體教室、資源庫、教學目標知識教學點知道什么是線圈；能理解電生磁與磁生電的基本原理；能理解變壓器的組成和變壓器的工作原理；能理解無線充電原理。能力培養(yǎng)點能夠正確使用交流變壓器原理、無線充電實訓板實訓板；能夠通過交流變壓器原理實訓板和無線充電實訓板實操掌握變壓器及無線充電原理。德育滲透點萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學重點難點重點變壓器的組成和工作原理難點變壓器的組成和工作原理學法引導講授法、討論法；通過系統(tǒng)介紹引發(fā)學生興趣，給出資料學生獲取信息，然后應用所獲信息解決問題教學內(nèi)容更新、補充、刪節(jié)增加近年來的新知識及新的發(fā)展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學互動設(shè)計教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容時間課程介紹:課堂：20%作業(yè)（課堂筆記）：20%考試：60%學習目標：1.知道什么是線圈；2.能理解電生磁與磁生電的基本原理；3.能理解變壓器的組成和變壓器的工作原理；4.能理解無線充電原理。5.能夠正確使用交流變壓器原理、無線充電實訓板實訓板；6.能夠通過交流變壓器原理實訓板和無線充電實訓板實操掌握變壓器及無線充電原理。學習任務描述：對于新能源汽車而言，傳統(tǒng)的充電方式是使用車載充電機，利用線圈組把220V交流電升壓成高壓電后對電池充電。隨著新能源汽車的推廣，汽車無線充電也逐漸引起了大眾的關(guān)注，無線充電主要是利用了線圈的電磁感應。本實訓通過搭建電路，實驗驗證線圈的工作特性，學習變壓和無線充電的原理，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1：線圈的認知線圈是指導線一圈一圈繞起來，導線彼此互相絕緣，一般繞制在陶瓷體上或者鐵芯上，，可應用于電磁鐵、變壓器、電機等知識鏈接2：磁生電的現(xiàn)象閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象。電磁感應現(xiàn)象的本質(zhì)是閉合電路中磁通量的變化，而閉合電路中由電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的電流叫做感應電流知識鏈接3：電生磁的現(xiàn)象1820年丹麥物理學家奧斯特用實驗證實通電導體的周圍存在著磁場。電生磁就是用一條直的金屬導線通過電流，那么在導線周圍的空間將產(chǎn)生圓形磁場，如圖2-2-3所示。導線中流過的電流越大，產(chǎn)生的磁場越強。磁場呈圓形，圍繞導線周圍。同樣，線圈通電后可以產(chǎn)生磁場，當在通電螺線管內(nèi)部插入鐵芯后，磁感線集中在鐵心附近，從而使螺線管的磁性大大增強知識鏈接4：變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置。變壓器主要由鐵芯和線圈組成，線圈有兩個繞組，其中連接在電源的繞組叫初級線圈，另一個連接負載的繞組叫次級線圈知識鏈接5：變壓器工作的原理變壓器主要應用了電磁感應的原理，可以將交流電轉(zhuǎn)換成頻率相同但電壓幅度大小不同的交流電。具體工作過程是：當變壓器初級線圈施加交流電壓，電流流過初級繞組，則該電流在鐵芯中會產(chǎn)生不斷變化的磁場。根據(jù)電磁感應原理，次級線圈會在此變化的磁場中產(chǎn)生感應電動勢，繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓高，繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓低知識鏈接6：變壓器發(fā)熱的主要原因變壓器工作時，鐵芯中存在時刻變化的磁場，由于鐵芯是鐵磁材料，會產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，也就是變壓器的空載損耗。同時，線圈中流過電流，由于線圈是銅或鋁材料，存在電阻，也產(chǎn)生電阻損耗，這就是變壓器的負載損耗?？蛰d損耗和負載損耗都以熱量的形式出現(xiàn)，因此，變壓器的線圈和鐵芯都會發(fā)熱。知識鏈接7：新能源汽車無線充電的原理目前電動汽車無線充電技術(shù)主要采用電磁感應式，新能源汽車的無線充電，相比于有線充電，主要是多了接收線圈，簡略了充電接口。電磁感應式充電的基本原理是，在初級線圈中存在一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈中產(chǎn)生了電流，從而將能量由輸出端傳送至接收端，完成無線充電。但是使用時要求兩個設(shè)備的距離必須很近，供電距離控制在0mm～10cm左右，而且充電只能對準線圈一對一進行。技能訓練：一、技能訓練項目本次的實訓項目為變壓器原理實訓和無線充電原理實訓。二、實訓組織1、6-7人一組2、實習、學習指導（教師分工）教師負責實訓室進行操作示范，指導完成相關(guān)學習任務三、使用設(shè)備交流變壓器實訓板、無線充電實訓板、三通道示波器及信號源實訓板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、連接導線等實施步驟實訓一：交流變壓器原理實訓1.實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）探究變壓器的變壓作用。（2）探究變壓器一級線圈與次級線圈的電壓關(guān)系。實訓二：無線充電原理實訓1.實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）探究無線充電過程中，電壓轉(zhuǎn)換的特點（2）驗證無線充電模塊的充電效果。五、安全和紀律要求1、穿好工作服、講究儀容儀表2、服從安排，遵守紀律，講究秩序3、不允許擅自亂動設(shè)備知識考察：談談你對變壓器原理和無線充電原理的理解？課堂練習與講評1、教師根據(jù)授課情況分配練習任務2、講評作業(yè)與預習1、作業(yè)：教師根據(jù)授課情況自定2、預習：搜集二極管原理與應用相關(guān)資料了解課程要求，德育要求，了解課程定位明確學習目標，確定學習任務結(jié)合教材及教師展示的資料理解線圈結(jié)合磁生電、電生磁動畫講解通過變壓器模型展示結(jié)構(gòu)原理結(jié)合具體的應用講解無線充原理教師示范、指導學生分組操作教師對學生實訓進行總結(jié)教師提問學生思考學生完成課后習題練習3分鐘2分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘1課時5分鐘5分鐘分鐘5分鐘

教案課題章節(jié)任務3二極管原理與應用課型專業(yè)課課時4教具學具電教設(shè)施多媒體教室、資源庫、教學目標知識教學點知道什么是導體和半導體；能理解二極管的工作原理，區(qū)分正向反向偏置；能理解二極管整流的工作原理。能力培養(yǎng)點能夠正確使用二極管整流器實訓板、永磁交流發(fā)電機原理實訓板；能通過實訓學習，使用萬用表對二極管進行檢查并區(qū)分正負極。德育滲透點萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學重點難點重點二極管結(jié)構(gòu)原理特性難點二極管整流原理學法引導講授法、討論法；通過系統(tǒng)介紹引發(fā)學生興趣，給出資料學生獲取信息，然后應用所獲信息解決問題教學內(nèi)容更新、補充、刪節(jié)增加近年來的新知識及新的發(fā)展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學互動設(shè)計教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容時間課程介紹:課堂：20%作業(yè)（課堂筆記）：20%考試：60%學習目標：1.知道什么是導體和半導體；2.能理解二極管的工作原理，區(qū)分正向反向偏置；3.能理解二極管整流的工作原理。4.能夠正確使用二極管整流器實訓板、永磁交流發(fā)電機原理實訓板；5.能通過實訓學習，使用萬用表對二極管進行檢查并區(qū)分正負極。學習任務描述：車載充電機是指固定安裝在新能源汽車上的充電機，內(nèi)部設(shè)置有整流電路模塊。由于交流電無法直接對電池進行充電，需要將插座的交流電轉(zhuǎn)換成為直流電后，再進行升壓，才能給動力電池組進行充電。本實訓通過搭建電路，驗證二極管的單向?qū)ㄐ?，學習整流電路的基本工作原理及檢測，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1：導體的認知導體是指電路中電阻率很小且易于傳導電流的物質(zhì)。導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子，在外電場作用下，載流子作定向運動，形成明顯的電流。導體一般是各種金屬材料，金屬原子由原子核和核外電子組成。原子核無法自由移動，而最外層的價電子容易掙脫原子核的束縛而成為自由電子，當導體兩端加上電壓后，原子核最外層帶負電荷的電子擺脫原子核的約束向正電壓移動，電子運動方向是由電源負極向電源的正極流動，但約定俗成電路中電流的方向是從正極流向負極。知識鏈接2：半導體的認知半導體是指導電性介于導體與絕緣體之間的材料，如硅或者鍺等。半導體材料中的原子有規(guī)律的在空間中排列，每個原子外層有4個電子，如圖2-3-2所示。因為每個原子的外層電子與相鄰原子外層電子形成共價鍵結(jié)構(gòu)，對電子產(chǎn)生更強大的約束力。所以在半導體兩端接上電壓后，只有部分電子能逃出共價鍵成為自由電子，同時在自由電子原來的位置產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴。知識鏈接3：N型半導體認知用一種特殊的工藝，向純硅或者純鍺中摻入少量的五價元素，如磷或砷等，這樣就得到N型的半導體。每摻進去一個五價的元素，其中五個價電子中的四個與硅原子的四個價電子形成共價鍵，剩余的一個就成為了自由電子，摻入的五價元素越多，自由電子的數(shù)量就會越大，從而增加一定的導電能力?？偟膩碚f，N型半導體主要是靠電子導電。知識鏈接4：P型半導體認知用一種特殊的工藝向純硅或純鍺中摻入少量三價元素，如硼或鋁等。這樣就能得到P型半導體。在這種半導體當中每摻入一個三價元素，就在三價元素外層的三個價電子與硅元素外層四個價電子中的其中三個形成共價鍵，由于還差一個電子，三價元素外層只有三個價電子，與鄰近的硅原子形成共價鍵差一個電子，所以就形成一個空穴。知識鏈接5：二極管認知在一塊純硅材料里，將一半摻入三價元素變成P型半導體，將另一半摻入五價元素變成N型半導體，在P型和N型材料的交界處，便形成PN結(jié)，將P型與N型半導體材料結(jié)合，即為二極管元件，符號為：“”。知識鏈接6：二極管的正向偏壓電源正極接到二極管的陽極，即P型半導體。電源負極接到二極管的陰極，即N型半導體。由于同性相斥，電源的負極向N型區(qū)輸入大量電子，迫使N型區(qū)內(nèi)部電子穿過PN結(jié)，大量自由電子首先與P型區(qū)內(nèi)的空穴“中和”，然后多余的電子流回到電源正極，形成電子流，此時二極管的作用相當于一般的導線。知識鏈接7：二極管的反向偏壓將電源正極接到二極管的陰極，即N型半導體區(qū)。將電源負極接到二極管的正極，即P型半導體區(qū)。由于異性相吸，電源正極吸引N型區(qū)的自由電子，使其無法通過PN結(jié)，因此，半導體內(nèi)部無電子穿過PN結(jié)。此時二極管相當于絕緣體。技能訓練：一、技能訓練項目本次的實訓項目為極管導通性及半波整流電路實訓和二極管全波整流原理實訓。二、實訓組織1、6-7人一組2、實習、學習指導（教師分工）教師負責實訓室進行操作示范，指導完成相關(guān)學習任務三、使用設(shè)備二極管整流器實訓板、三通道示波表及信號源、永磁交流發(fā)電機原理實訓板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、連接導線。實施步驟實訓一：二極管導通性及半波整流電路實訓1、實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）使用萬用表檢測二極管1N4001（2）探究二極管的整流作用。實訓二：二極管全波整流原理實訓1、實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）比較輸入端與輸出端電壓波形，探究整流電路的作用。（2）探究整流電路輸入端與輸出端的關(guān)系。五、安全和紀律要求1、穿好工作服、講究儀容儀表2、服從安排，遵守紀律，講究秩序3、不允許擅自亂動設(shè)備知識考察：談談你對二極管整流原理的理解？課堂練習與講評1、教師根據(jù)授課情況分配練習任務2、講評作業(yè)與預習1、作業(yè)：教師根據(jù)授課情況自定2、預習：搜集場效應管原理與應用相關(guān)資料了解課程要求，德育要求，了解課程定位明確學習目標，確定學習任務結(jié)合教材及教師展示的資料理解導體結(jié)合動畫進行講解通過動畫講解通過動畫講解通過動畫講解通過動畫講解通過動畫講解教師示范、指導學生分組操作教師對學生實訓進行總結(jié)教師提問學生思考學生完成課后習題練習5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘2課時5分鐘10分鐘分鐘5分鐘

教案課題章節(jié)任務4場效應管原理與應用課型專業(yè)課課時4教具學具電教設(shè)施多媒體教室、資源庫、教學目標知識教學點理解場效應管結(jié)構(gòu)原理；理解場效應管的電路原理。能力培養(yǎng)點能夠正確使用場效應管原理實訓板;能夠通過場效應管原理實訓板實操掌握其原理；通過場效應管實訓電路學習，可以分析其工作特性。德育滲透點萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學重點難點重點場效應管結(jié)構(gòu)原理難點場效應管結(jié)構(gòu)原理學法引導講授法、討論法；通過系統(tǒng)介紹引發(fā)學生興趣，給出資料學生獲取信息，然后應用所獲信息解決問題教學內(nèi)容更新、補充、刪節(jié)增加近年來的新知識及新的發(fā)展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學互動設(shè)計教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容時間課程介紹:課堂：20%作業(yè)（課堂筆記）：20%考試：60%學習目標：1.理解場效應管結(jié)構(gòu)原理；2.理解場效應管的電路原理。3.能夠正確使用場效應管原理實訓板;4.能夠通過場效應管原理實訓板實操掌握其原理；5.通過場效應管實訓電路學習，可以分析其工作特性。學習任務描述：場效應管的功能相當于電路中的“繼電器”，被廣泛應用于新能源汽車領(lǐng)域中?？刂茊卧鶕?jù)各傳感器的信號運算后，輸出相應電壓信號，從而控制場效應管導通或者斷開，實現(xiàn)控制對應電路模塊。本實訓通過搭建電路，分析場效應管的特性，學習場效應管的原理與其作為電子開關(guān)的作用，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1：場效應管的認知場效應晶體管簡稱場效應管，是利用控制輸入回路的電場效應來控制輸出回路電流的一種半導體器，屬于電壓控制型半導體器件。場效應管有三個電極：分別是漏極D、柵極G和源極S，相當于三極管的集電極、基極和發(fā)射極。場效應管與三極管類似，也分有兩種：N溝道器件和P溝道器件，其主要作用是用柵極G的輸入電壓來控制漏極D和源極S之間的導通或截止。知識鏈接2：場效應管的工作原理以N溝道的場效應管為例說明其工作原理：場效應管的柵極沒有電壓輸入，漏極連接電源正極，源極連接電源負極，此時，漏極的N型半導體材料與P型半導體材料構(gòu)成了PN結(jié)的反向偏置。在源極與漏極之間不會有電流流過，令場效應管處與截止狀態(tài)。當柵極接通正電壓時，由于電場的作用，把P型半導體內(nèi)的負電子吸收出來，并且使自由電子匯集在漏極與源極之間的P型半導體附近，有利于源極與漏極的連通。最后由于漏極與源極存有電壓差，電子定向流動，使源極和漏極之間有電流流動。知識鏈接3：場效應管的開關(guān)作用實際應用中，場效應管一般作為電控開關(guān)來使用。當控制單元輸出信號為高電平時，場效應管的漏極與源極導通，相當于閉合的開關(guān)，負載直接與電源接通；當控制單元輸出信號低電平時，場效應管的漏極與源極截止，相當于閉合的斷開，電路可以視為開路。知識鏈接4：場效應管與三極管的區(qū)別三極管屬于電流驅(qū)動型，其放大功能是通過基極的電流來實現(xiàn)的。場效應管屬于電壓驅(qū)動型，柵極電阻極大，可以視為沒有電流經(jīng)過，所有不消耗電流。場效應管通過電壓形成一條電子通道，使漏極和源極導通，從而實現(xiàn)電流放大功能。柵極的電壓越高，導通的電流越大，但同時柵極不消耗電流。相對于三極管，場效應管的有以下的優(yōu)點：電流消耗量少，導通響應速度迅速。知識鏈接5：場效應管與繼電器的區(qū)別場效應管與繼電器功能相似，實際上都是用小電流去控制大電流運作的一種“開關(guān)”。一般情況下，場效應管的柵極與控制單元的引腳連接，根據(jù)控制單元的輸出信號來執(zhí)行通斷動作。但是場效應管通斷的變化速度遠遠比繼電器快，一秒鐘可以切換上萬次通斷，能夠快速響應汽車的工況變化。技能訓練：一、技能訓練項目本次的實訓項目為場效應管原理實訓板的實訓二、實訓組織1、6-7人一組2、實習、學習指導（教師分工）教師負責實訓室進行操作示范，指導完成相關(guān)學習任務三、使用設(shè)備場效應管原理實訓板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、連接導線、直流電流表、直流電壓表實施步驟實訓一場效應管原理實訓1、實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）探究電壓Vgs變化過程中，電壓Vgs與電流值Ig的變化情況。（2）探究電壓Vgs變化過程中，電壓Vgs與電流值Id的變化情況。（3）探究電壓Vgs變化過程中，電壓Vgs與電壓值Vds的變化情況。實訓二：汽車電磁閥原理實訓1、實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）探究場效應管的開關(guān)特性。（2）探究G極的信號頻率與場效應管通斷頻率的關(guān)系。五、安全和紀律要求1、穿好工作服、講究儀容儀表2、服從安排，遵守紀律，講究秩序3、不允許擅自亂動設(shè)備知識考察：談談你對場效應管結(jié)構(gòu)原理的理解？課堂練習與講評1、教師根據(jù)授課情況分配練習任務2、講評作業(yè)與預習1、作業(yè)：教師根據(jù)授課情況自定2、預習：搜集IGBT的原理與應用相關(guān)資料了解課程要求，德育要求，了解課程定位明確學習目標，確定學習任務結(jié)合教材及教師展示的資料理解場效應管結(jié)合動畫進行講解通過PPT講解通過PPT講解通過PPT講解教師示范、指導學生分組操作教師對學生實訓進行總結(jié)教師提問學生思考學生完成課后習題練習2分鐘3分鐘5分鐘10分鐘5分鐘5分鐘5分鐘2課時5分鐘5分鐘分鐘5分鐘

教案課題章節(jié)任務5IGBT的原理與應用課型專業(yè)課課時2教具學具電教設(shè)施多媒體教室、資源庫、教學目標知識教學點能夠敘述IGBT的作用和組成；能夠理解IGBT的工作原理。能力培養(yǎng)點能夠正確使用IGBT功率管特性實訓板；能夠通過IGBT功率管特性實訓板實操掌握其原理；能使用萬用表對IGBT的引腳進行檢測并判斷；通過對IGBT實訓板的學習，掌握其工作特點。德育滲透點萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學重點難點重點IGBT結(jié)構(gòu)原理難點IGBT結(jié)構(gòu)原理學法引導講授法、討論法；通過系統(tǒng)介紹引發(fā)學生興趣，給出資料學生獲取信息，然后應用所獲信息解決問題教學內(nèi)容更新、補充、刪節(jié)增加近年來的新知識及新的發(fā)展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學互動設(shè)計教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容時間課程介紹:課堂：20%作業(yè)（課堂筆記）：20%考試：60%學習目標：1.能夠敘述IGBT的作用和組成；2.能夠理解IGBT的工作原理。3.能夠正確使用IGBT功率管特性實訓板；4.能夠通過IGBT功率管特性實訓板實操掌握其原理；5.能使用萬用表對IGBT的引腳進行檢測并判斷；6.通過對IGBT實訓板的學習，掌握其工作特點。學習任務描述：新能源汽車日常行駛時，工作電流高達上百安培。電控單元按照駕駛員的操作，精確地控制電機輸入電流的變化，而這控制的關(guān)鍵就是IGBT。不僅電機驅(qū)動要用IGBT，新能源汽車的充電樁和空調(diào)壓縮機也需要IGBT，其主要應用是將大功率直流電轉(zhuǎn)化成交流電。本實訓通過搭建電路，分析IGBT的工作特性，學習IGBT的基本原理，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1：IGBT的認知IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，即絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的半導體器件,同時具有高輸入阻抗和低導通壓降兩方面的優(yōu)點，非常適合應用于新能源汽車的電機驅(qū)動器系統(tǒng).知識鏈接2：IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)IGBT內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，N+區(qū)域稱為源區(qū)，源區(qū)中引出的電極稱為源極，即發(fā)射極E。IGBT的控制電極稱為柵極，即門極G。P+區(qū)域稱為漏區(qū)，附于漏區(qū)上的電極稱為漏極，即集電極C。知識鏈接3：IGBT的工作原理如果在IGBT的門極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動電壓，使得場效應管處于導通狀態(tài)，則三極管的基極導通，從而三極管的集電極和發(fā)射極也處于導通狀態(tài)，此時IGBT相當于閉合的開關(guān)。如果IGBT的門極和發(fā)射極之間電壓為0V，使得場效應管處于截止狀態(tài)，則三極管基極電流也截止，此時IGBT相當于斷開的開關(guān)。知識鏈接4：IGBT引腳的檢測識別用萬用表歐姆檔測量IGBT時，某一極與其它兩極的阻值都顯示為無窮大，如果調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大，則可以判斷此極為門極。其余的兩極再使用萬用表測量，如果測得的阻值為無窮大，調(diào)換表筆后測量阻值