Introduction to Power Electronics¶
课程简介¶
- 机构： University of Colorado Boulder
- 课程编号： Power Electronics 1
- 方向： 电力电子
- 评级： A
- 角色： 替代
- 难度： 提供方未标准化（请按先修判断）
- 最近复核： 2026-07-28
University of Colorado Boulder 的《Introduction to Power Electronics》通过视频、练习、仿真和代码提供电力电子入门；仿真实践有价值，但平台与评分访问可能收费或变化。
为什么选择这门课
替代课程，核心内容可靠，适合按自身背景作为主课或高质量替代。
学习前准备
- 建议先完成方向基础：电路分析
- 建议先完成方向基础：控制系统
- 建议先完成方向基础：电子实验与测量
可验证的学习成果
- 解释电力电子中的核心模型，并说明主要假设与适用边界
- 独立完成代表性推导与题目，并用量纲、极限情形或数值结果交叉检查
- 完成可复现实验或实现，保留原始数据、参数、版本和验证记录
工时与节奏
11 周，每周 7 小时。 这是维护者规划估计，依据课程角色与公开练习、实验密度生成，不是提供方工时承诺。先试学两周，分别记录授课、练习、实验和复盘时间；若实际偏差超过 25%，据实调整剩余计划。
安全等级
仅仿真。 默认实践范围仅限软件、计算或仿真；不得因资源清单中的“实验”标签自行连接实体设备，任何硬件扩展都必须重新核对提供方范围并进行风险评估。
课程资源¶
软件、硬件与成本
软件
- 维护者建议的开源/免费验证路径：Qucs-S、ngspice、Python 3、Jupyter 与 GNU Octave
- 资源清单包含公开代码覆盖；复现时固定解释器、依赖、工具链、数据集和 PDK（如适用）版本
硬件
- 资源清单包含实验覆盖；本课程的维护者路径明确将其限定为计算或仿真实验。只假设一台能运行上述软件并保存结果的通用计算机；不采购或连接合规实验室中的隔离/限流电源、差分探头、电子负载、示波器及课程指定功率级
成本说明
当前维护者路径只使用计算与仿真，不设专用硬件采购；建议软件优先采用开源/免费工具。这不是提供方要求，平台访问、商业软件或云算力费用仍随提供方、地区与方案而变。
公开资源完整度
| 资源类型 | 完整度 |
|---|---|
| 视频 | 完整 |
| 讲义 | 部分 |
| 练习 | 完整 |
| 实验 | 部分 |
| 考试 | 无公开材料 |
| 代码 | 部分 |
资源与访问条件
| 资源 | 访问 | 许可 | 状态 | 复核日期 |
|---|---|---|---|---|
| 课程主页 | 注册后访问 | Coursera Terms of Use | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
“官方页已列出”表示核验日从成功访问的官方来源页发现该链接，不保证目标文件在所有地区或账号状态下都能直接打开。访问不代表获得再分发权；下载、改编或公开发布前，应重新核对提供方页面、目标链接及其中第三方材料的许可。
实践与验收¶
实践闭环
《Introduction to Power Electronics · University of Colorado Boulder Power Electronics 1》变换器损耗与闭环保护仿真
这是维护者为《Introduction to Power Electronics · University of Colorado Boulder Power Electronics 1》建议的自学项目，不是课程官方作业。为电力电子仿真一个 DC–DC 变换器，量化纹波、效率代理、器件应力、控制稳定性和过流/开路保护。
来源： 维护者建议项目
交付物
- 拓扑、输入/输出范围、开关频率、器件额定值、控制和保护规格
- 开关模型、平均模型、控制器与故障场景源文件
- 稳态/启动/负载阶跃/故障的原始波形、损耗和应力数据
- 一份报告，比较解析/平均/开关模型并解释最坏应力与保护动作
验收
- 标称稳态输出误差低于 2%，纹波与手算相差不超过 15%
- 覆盖最小/最大输入、空载/满载、启动和器件参数极值
- 用功率平衡交叉核对输入/输出/损耗，归一化残差低于 1%
- 注入短路代理或负载突降，证明保护在预设时间内动作且所有额定值不过界
复现要求
- 提交拓扑、模型、控制器、故障、计算和绘图源文件
- 固定仿真器、器件模型、步长、开关与控制参数
- 保存原始波形、功率/应力表、故障日志和自动报告
安全边界： 仅仿真 — 仅做变换器仿真；不得搭建市电、高压、大电流、磁性元件、电池供电或功率开关实体电路。
风险、缺口与边界
仿真练习具有价值，但 Coursera 访问和评分作业的可用性可能需要付费，也可能变化。
完成证据
- 按周学习日志：投入时间、问题、错误订正、决策、下一步，并链接本周可复现产物
- 设计审查包：需求与约束、方案权衡、可编辑源文件、适用的 ERC/DRC/时序/稳定性检查、导出物与复现实验
- 仿真包：模型或网表、输入、求解器与版本、参数扫描脚本、基准对照、预期结果及一条重新运行命令
- 代码仓库：固定依赖和工具链、最小运行命令、测试或波形/基准、预期输出与许可说明