前言

電力電子裝置除了電力電子器件及其驅動系統之外，還包括有多種傳感器及其調理電路、通信電路、控制電源、保護電路等，它既牽涉到強電（如主回路拓撲中的功率器部件），又牽涉到弱電，當然還牽涉到與弱電的接口部分（如觸發及其控制單元）。因而，作為一個研究與開發電能變換裝置的工程師而言，需要既熟悉強電部分，還要了解控制、傳感信號處理、通信網絡處理等多個學科領域的技術。這對于一個剛剛從事該行業的開發者來講，需要掌握的知識還是非常多的。

研發經歷告訴我們，對于一個或者一套電能變換裝置的研發來講，其大致步驟是：分析需求→建立拓撲開展主功率回路設計→篩選合適功率器件（含驅動保護）→關鍵性器部件參數計算→搭建仿真模型進行初步驗證→電路設計（包括強電功率驅動與保護電路設計、弱電檢測電路設計、傳感器選型等）→控制策略制定→制版與安裝→編程調試等一系列研發歷程。其中，搭建仿真模型雖是研發之初，但是，其作用卻非同尋常——承上啟下，既對前期的拓撲合理性、功率器部件選型進行斧正，又對部分參數（如開關頻率與濾波參數、熱損耗等）進行驗證性微調。

調研發現，當前介紹電力電子技術方面的文獻較多，將典型電能變換裝置的拓撲分析、參數計算與仿真建模有機結合起來，系統性介紹的文獻還是太少。類似圖書在某個章節為講授某個拓撲會引入仿真建模方面的內容，并不會有針對性地對拓撲分析、參數計算與仿真建模三個方面耦合起來介紹。如果能夠將典型電能變換裝置，實現拓撲分析、參數計算與仿真建模“三合一”介紹的話，勢必會對相關領域的讀者，特別是剛剛從事該行業的開發者，起到重要的輔導作用。

正是出于這方面的考慮，作者經過多次調研、反復思考，才著手編寫本書，以期幫助讀者朋友在較短時間內，以最快、最有效的方式，步入電能變換裝置的設計與開發領域。

雖然作者有撰寫好本書的良好愿望，把在從事電能變換裝置系統開發與應用過程中所獲得的拓撲原理分析、參數設計與模型搭建的入門基礎、工程經驗、設計技巧、應用案例和心得體會等重要內容加以歸類、凝練和拓展。但是，鑒于電能變換裝置的復雜性與特殊性，涉及的學科知識較多，要編好它，難度還是非常大的，這對作者來講也是一個重大考驗，需要韌性和耐性。值得慶幸的是，作者及其團隊超過數十年一直奮斗在電能變換這個領域，不間斷地從事著電能變換裝置的設計、研發、制造與教學等工作，對應用于電能變換裝置中的功率器部件的選型與參數設計計算、模型分析與搭建等，具有較為深厚的理論功底與實踐積累，加之作者一直筆耕不輟，因此，具有編好此書的良好條件和必要基礎。盡管如此，本書未必達到預期效果，敬請讀者朋友不吝賜教！懇請同行批評指正！

本書能夠較順利地成稿，得到鄒振杰、楊進之、羅佳程、曹義、金宇航、王潮、柯松、徐錦、柯浩雄、高佳俊、詹錦皓、劉玄、李齊、盧月和孫萬峰等許多同志的無私幫助，也得到了審稿專家的悉心指導與熱誠幫助，更是得到機械工業出版社各位編輯的大力支持，在此，一并對大家的辛勤付出表示最誠摯的謝意！

作者

2021年2月于馨香園