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S1-08 功率、能量流、效率与损耗账
完成任务并通过验收后，再勾这一格进度只保存在当前浏览器，不会上传。
S1 · M12 · U1.5 · 预计 10 h
本课只解决一个问题： 建立瞬时—周期平均—系统能量的统一核算，识别仿真伪能量。
为什么现在学： 四项目最终都以能量转换和热为约束，不能只看电压波形。
开工前
- 先修： S1-07 正弦稳态、相量、复功率与 Bode 初步
- 必学： 周期功率与能量账
- 可以加餐： 统计热可靠性
- 现在先别碰： 只用额定效率点
抓住原理
核心概念
- 瞬时功率
- 周期平均
- RMS
- 效率
- 能量守恒
- 损耗分解
公式与模型
P=1/T∫vi dtP_R=I_rms²Rη=P_out/P_inΔE=∫(P_in-P_out-P_loss)dt
物理直觉： 稳态储能元件周期净能量为零，但瞬时功率可很大。
资料怎么读
- 中文主线： CN-CIR 第9章功率；CN-PE 绪论/器件应用
- 英文/官方资料： EN-FPE：losses and efficiency
任务清单
- [ ] 独立推导/手算： 对 Buck、半桥和 RC 充电分别闭合能量账
- [ ] 仿真/编程： 脚本从波形积分并检查采样窗口
- [ ] 实验/观察： 比较示波器数学功率和独立仪表边界
- [ ] 反向练习： 找出一个因时间窗/符号造成效率>100%的案例
提交与过关
- 提交： 三套能量账、波形积分脚本、异常说明
- 过关线： 稳态能量残差<1%或有数值解释；损耗不重复计；效率定义条件完整
- 容易翻车： 输入输出时基不对齐；平均值与 RMS 混；忽略启动储能
AI 使用边界
- 可以让 AI 帮忙： AI 可以帮你检索术语、搭“脚本从波形积分并检查采样窗口”的脚本骨架，也可以生成反例。保留提示词、模型版本和来源；最后用手算、官方文档或测试逐条验收。
- 必须你自己来： 先关掉 AI，独立完成“对 Buck、半桥和 RC 充电分别闭合能量账”。然后闭卷讲清思路，并达到这条过关线：稳态能量残差<1%或有数值解释；损耗不重复计；效率定义条件完整
学完之后
- 下一站： 进入 S3 器件损耗、S5 磁热和项目效率曲线。
- 项目关系： 直接支撑 P1、P2、P3、P4；间接支撑 无。四项目的共同一级验收能力：能量、效率和损耗可闭合。
- 详细项目名： 见项目—课程矩阵。
时间账
阅读 2 h · 手算 2 h · 仿真/编程 2 h · 观察/实验 2 h · 复盘 2 h。合计 10 h。