电力电子技术中的变压器和感应器理论、设计和应用

W.+G.+Hurley

当今社会对电力电子技术的需求前所未有，这项技术刺激着相关市场的不断进步，如：太阳能光电转换器，电动汽车和混合动力驱动，家庭自动化等方面。迫于市场对价格的压力，相对成本较高的变压器、电感等磁性部件逐渐成为工业界研究的焦点。在设计阶段，由于产品所处的电磁环境十分复杂，如何提高效率和减少体积成为工程师需要平衡的重点，需要深入研究，而这正是本书的核心。

虽然已经有很多文献可以指导工程师进行电磁元件设计，但它们大多只介绍了设计规则和公式，并没有揭示背后的物理原理和使用限制。本书在提供了电磁场公式和规则的基础上，深入浅出地解释了它们背后的物理现象。变压器和电感设计的传统方法是利用经验公式，去产品目录中选择PotCore，Ccore，Ecore等磁芯部件，直接进行卷绕导线等后续生产步骤。随着高频率、新结构、新材料和新制造技术的不断发展，这种简易的方法不能继续获得优秀产品和市场的青睐。理解电磁设计的基本规则、建模和分析逐渐成为成功的关键，本书分别对这几部分进行了详述。

本书作者Ger Hurley教授在麻省理工学院做研究生的阶段就开始对电磁场进行研究，之后在近40年时间里一直致力于磁场分析、设计、教学和写作工作。另一位作者Werner Woelfle则给本书贡献了丰富的工业界经验，他本人也是Ger Hurley教授的学生。

本书共有10章：1. 绪论，电磁场设计的基础知识和物理原理；2. 磁场、磁路和电感值的关系；3. 各种设计公式，并基于设计实例解释了应用关键；4. 理想变压器、实用变压器极其基本公式；5. 饱和效应的变压器设计方法；6. 集肤效应、临近效应和它们对变压器设计的影响；7. 涡流现象、涡流损耗和叠片式磁钢的设计方法；8. 电感值测量、变压器损耗测量和绕组间电容的测量方法；9. 平面型电感的建模方法和设计关键；10. 磁芯饱和电感、摇摆电感和气隙可变电感等。

通过精心编排，本书覆盖的主题十分全面，包括：电磁场基础、高频效应、不规则几何形状，损耗机理、测量和应用等方面。本书还附带了练习题，是电力电子工程师在电磁设计方面的优秀参考书和全方位设计手册。

宁圃奇，博士，副研究员

（中国科学院电工研究所）endprint