前言

电力电子装置除了电力电子器件及其驱动系统之外，还包括有多种传感器及其调理电路、通信电路、控制电源、保护电路等，它既牵涉到强电（如主回路拓扑中的功率器部件），又牵涉到弱电，当然还牵涉到与弱电的接口部分（如触发及其控制单元）。因而，作为一个研究与开发电能变换装置的工程师而言，需要既熟悉强电部分，还要了解控制、传感信号处理、通信网络处理等多个学科领域的技术。这对于一个刚刚从事该行业的开发者来讲，需要掌握的知识还是非常多的。

研发经历告诉我们，对于一个或者一套电能变换装置的研发来讲，其大致步骤是：分析需求→建立拓扑开展主功率回路设计→筛选合适功率器件（含驱动保护）→关键性器部件参数计算→搭建仿真模型进行初步验证→电路设计（包括强电功率驱动与保护电路设计、弱电检测电路设计、传感器选型等）→控制策略制定→制版与安装→编程调试等一系列研发历程。其中，搭建仿真模型虽是研发之初，但是，其作用却非同寻常——承上启下，既对前期的拓扑合理性、功率器部件选型进行斧正，又对部分参数（如开关频率与滤波参数、热损耗等）进行验证性微调。

调研发现，当前介绍电力电子技术方面的文献较多，将典型电能变换装置的拓扑分析、参数计算与仿真建模有机结合起来，系统性介绍的文献还是太少。类似图书在某个章节为讲授某个拓扑会引入仿真建模方面的内容，并不会有针对性地对拓扑分析、参数计算与仿真建模三个方面耦合起来介绍。如果能够将典型电能变换装置，实现拓扑分析、参数计算与仿真建模“三合一”介绍的话，势必会对相关领域的读者，特别是刚刚从事该行业的开发者，起到重要的辅导作用。

正是出于这方面的考虑，作者经过多次调研、反复思考，才着手编写本书，以期帮助读者朋友在较短时间内，以最快、最有效的方式，步入电能变换装置的设计与开发领域。

虽然作者有撰写好本书的良好愿望，把在从事电能变换装置系统开发与应用过程中所获得的拓扑原理分析、参数设计与模型搭建的入门基础、工程经验、设计技巧、应用案例和心得体会等重要内容加以归类、凝练和拓展。但是，鉴于电能变换装置的复杂性与特殊性，涉及的学科知识较多，要编好它，难度还是非常大的，这对作者来讲也是一个重大考验，需要韧性和耐性。值得庆幸的是，作者及其团队超过数十年一直奋斗在电能变换这个领域，不间断地从事着电能变换装置的设计、研发、制造与教学等工作，对应用于电能变换装置中的功率器部件的选型与参数设计计算、模型分析与搭建等，具有较为深厚的理论功底与实践积累，加之作者一直笔耕不辍，因此，具有编好此书的良好条件和必要基础。尽管如此，本书未必达到预期效果，敬请读者朋友不吝赐教！恳请同行批评指正！

本书能够较顺利地成稿，得到邹振杰、杨进之、罗佳程、曹义、金宇航、王潮、柯松、徐锦、柯浩雄、高佳俊、詹锦皓、刘玄、李齐、卢月和孙万峰等许多同志的无私帮助，也得到了审稿专家的悉心指导与热诚帮助，更是得到机械工业出版社各位编辑的大力支持，在此，一并对大家的辛勤付出表示最诚挚的谢意！

作者

2021年2月于馨香园