本书主要介绍电力电子功率变换器中磁性器件的电磁原理、设计类别和计算方法，包括变压器、电感器和滤波器的工况，电磁参数的测算，铁磁质的选用，数学模型的建立，优化设计的介绍，四维/五维数据可视化的实现及其在优化设计中的算例。优化设计的对象有逆变器用LCL滤波器、整流器用LC滤波器、变压器和电感器，所需兼顾的设计目标和约束条件有成本、损耗、温升、体积、电压调整率和漏感等，电磁参数的测算有无功功率的图解法、非同心绕组变压器漏感的公式推导。书中还提供了程序代码及其详细注释，便于优化设计的二次开发。
本书可作为电力系统及其自动化、电力电子与电力传动等学科的研究生教材，也可供理工科的研究人员和工程技术人员参考。

第1章 磁性器件优化设计
1.1 磁性器件的振兴
1.2 磁性器件的设计
1.2.1 设计意义和设计思想
1.2.2 设计类别和各自特点
1.2.3 优化模型和目标约束
1.2.4 数值优化和优化算法
1.2.5 双层优化和系统优化
1.2.6 双层优化和博弈策略
1.3 优化设计的关联
1.3.1 中国智造和优化设计
1.3.2 优化设计的技术准备和电磁参数测算
参考文献
第2章 优化设计的可视化算法
2.1 数据可视化的意义
2.2 三维可视化算法
2.2.1 网格坐标和网格数值
2.2.2 决策变量和目标约束
2.2.3 值域频谱和并/交集
2.3 四维可视化算法
2.3.1 既有方法和存在问题
2.3.2 晶格坐标和晶格数值
2.3.3 点线面体和逐步累集
2.3.4 求点于集和数学证明
2.4 五维可视化算法
2.4.1 决策变量和坐标映射
2.4.2 时变颜色和往复可逆
2.4.3 五维数据和降维升维
2.4.4 时空资源和效果分析
2.5 优化设计建模的三大要素及其可视化
2.5.1 自变量和因变量
2.5.2 基本策略和并/交集
2.5.3 减少所占内存和缩短耗时
参考文献
第3章 磁性器件的电磁参数
3.1 软磁材料和电磁特性
3.1.1 电参数和磁参数
3.1.2 B-H回线和电磁特性
3.1.3 铁磁质和磁导率
3.1.4 诸磁导率
3.2 起关键作用的气隙
3.2.1 铁心和气隙
3.2.2 气隙和磁导率
3.2.3 磁导率和五维图
3.2.4 铁心和几何结构
3.3 变压器和电磁路
3.3.1 等效电磁路和等效电路
3.3.2 Maxwell方程和电磁路公式
3.3.3 电磁参数和设计变量
3.3.4 电磁参数和测算方法
3.4 非同心绕组变压器的漏感
3.4.1 绕组分布和漏感构成
3.4.2 同心绕组变压器漏感的分析
3.4.3 非同心绕组变压器漏感的分析
3.4.4 非同心绕组变压器漏感的探讨
3.4.5 非同心绕组变压器漏感的验证
3.4.6 非同心绕组变压器漏感的结论
3.5 多线圈电子变压器的漏感
3.5.1 三线圈排列推挽式结构
3.5.2 漏感的涉及空间和漏感的持续时间
3.5.3 能量的流向和所涉的漏感
3.5.4 漏感的限制和漏感的利用
参考文献
第4章 电磁参数的测算方法
4.1 电感量的测算
4.1.1 电桥直接法和测算间接法
4.1.2 直流偏置和测算方法
4.2 漏感量的测算
4.2.1 推挽变压器和漏磁通分离
4.2.2 初级线圈和换流漏感
4.2.3 初级次级和滤波漏感
4.3 无功功率的测算
4.3.1 半波整流电阻负载和无功功率图解法
4.3.2 全波整流电阻负载和无功功率图解法
4.3.3 全波整流反电势负载和无功功率图解法
4.3.4 全波整流阻感负载和无功功率图解法
参考文献
第5章 LC滤波器的优化设计
5.1 整流器用LC滤波器的优化设计
5.1.1 电感器位于交流侧的LC直流滤波器
5.1.2 输出电压谐波分析及其设计条件
5.1.3 滤波器的设计、仿真和实验
5.1.4 仿真和实验互相验证
5.1.5 直流无源滤波器设计要点
5.2 逆变器用低通滤波器的优化设计
5.2.1 逆变器用低通无源滤波器的原理
5.2.2 逆变器用LC滤波器的优化设计
5.3 逆变器用LCL滤波器的优化设计
5.3.1 工频滤波器优化设计概述
5.3.2 系统功率因数的可视化
5.3.3 低通滤波器内阻抗特性
5.3.4 低通滤波器频率特性
5.3.5 电流负担和电压应力
5.3.6 稳定裕量和滤波效果
5.3.7 非对称T型优化设计要点
5.4 变频器用LCL滤波器的优化设计
5.4.1 变频器用LCL滤波器设计概述
5.4.2 变频器用LCL滤波器的设计步骤
5.5 交流低通无源滤波器优化设计小结
参考文献
第6章 变压器、电感器的优化设计
6.1 基于E型铁心的电感器优化设计
6.1.1 简图和主要公式
6.1.2 可视化算法
6.1.3 实物实验
6.1.4 基于E型铁心的设计要点
6.2 基于R型铁心的小型变压器
6.2.1 小型变压器设计概述
6.2.2 概念设计
6.2.3 优化设计的可视化算法
6.2.4 设计目标和约束条件
6.2.5 两种设计理念
6.2.6 R型铁心整流变压器优化设计要点
6.3 程序代码及其注释
6.3.1 四维可视化的基本图像
6.3.2 四维可视化算法的实用图像
参考文献