主要介绍了电力电子变换器的主要部件——电感器和变压器等磁性元件，书中采用经典的设计方法，并使用有限元法等数值工具进行修正，以提高设计精度。
本书主要读者为电力电子领域磁性元件的设计者和使用者，也可作为电力电子书籍的补充读物。

本书主要介绍了电力电子变换器的主要部件——电感器和变压器等磁性元件， 涉及磁心和绕组、涡流损耗、绝缘、散热设计、寄生电容和测量技术等。书中采用经典的设计方法，并使用有限元法等数值工具进行修正，以提高设计精度。
本书提出了一种包含涡流损耗的电感器和变压器的快速设计方法和一种计算涡流损耗的宽频带方法，用来计算导体与绕组中的涡流损耗；分别举例阐释了电感器与变压器的具体设计；分析了磁性元件的很优铜损耗与铁心损耗的比例。
本书主要读者为电力电子领域磁性元件的设计者和使用者，也可作为电力电子书籍的补充读物。

目录
译者序
原书前言
关于作者
本书符号命名方法
第1章磁理论基础1
1.1磁理论中的基本定律1
1.1.1安培定律和磁动势1
1.1.2法拉第定律和电动势3
1.1.3楞次定律和高斯定律在磁路中的应用3
1.2磁性材料4
1.2.1铁磁性材料4
1.2.2磁化过程6
1.2.3磁滞回线7
1.2.4磁导率9
1.3磁路12
1.3.1磁路基本定律12
1.3.2电感13
1.3.3变压器模型16
1.3.4磁场和电场的类比20
参考文献20
第2章包含涡流损耗的快速设计方法22
2.1快速设计方法22
2.1.1磁不饱和散热受限的设计23
2.1.2磁饱和散热受限的设计47
2.1.3信号质量有限的设计50
2.2举例50
2.2.1磁不饱和散热受限的设计实例50
2.2.2磁饱和散热受限的设计实例57
2.3结论63
附录64
2.A.1磁不饱和散热受限设计下的铁氧体磁心比例法则64
2.A.2宽频下的涡流损耗65
2.A.3Mathcad示例文件68
参考文献71
第3章软磁材料72
3.1磁心材料72
3.1.1铁基软磁材料73
3.1.2铁氧体80
3.2电力电子产品中磁心材料的对比与应用82
3.3软磁材料的损耗84
3.3.1叠层钢磁心损耗的简化方法84
3.3.2磁滞损耗84
3.3.3涡流损耗85
3.3.4剩余（残余，其他）损耗87
3.4非正弦电压波形下的铁氧体磁心损耗88
3.4.1验证斯坦梅茨方程88
3.4.2非正弦电压波形下铁氧体磁心损耗的斯坦梅茨方程自然扩展89
3.5包括磁滞效应的磁片的宽频率模型92
3.5.1具有恒定损耗角的阻抗92
3.5.2具有恒定损耗角材料的传输线法93
3.5.3宽频率复数磁导率函数94
3.5.4有功、无功和视在功率94
3.5.5饱和度的影响95
3.5.6典型材料的宽频率模型曲线95
附录3.A磁性薄片的功率和阻抗99
参考文献103
第4章线圈绕组和电气绝缘106
4.1填充系数106
4.1.1圆形导线107
4.1.2箔式绕组110
4.1.3矩形截面导线111
4.1.4利兹线111
4.2导线长度111
4.2.1圆形线圈架111
4.2.2矩形线圈架112
4.3击穿的物理知识112
4.3.1空气击穿电压113
4.3.2固体绝缘材料的击穿电压114
4.3.3电晕放电116
4.4绝缘要求和标准116
4.4.1基础的、补充的和加强的绝缘116
4.4.2标准绝缘距离117
4.4.3电气强度测试118
4.4.4漏电流119
4.5散热要求和标准119
4.5.1绝缘材料和系统的热评估120
4.5.2感性（磁性）模块的要求和标准120
4.5.3导线的标准121
4.6磁性元件制造表123
参考文献124
第5章导体中的涡流125
5.1引言125
5.2基本近似126
5.2.1低频近似127
5.2.2高频近似127
5.2.3损耗的叠加128
5.2.4宽频近似128
5.3矩形导体中的涡流损耗128
5.3.1横向磁场中矩形载流导体的涡流损耗准确解129
5.3.2矩形导体损耗的低频近似130
5.3.3矩形导体损耗的高频近似131
5.3.4间隔矩形导体的损耗132
5.4圆形导体的圆正交法134
5.4.1等效矩形原理134
5.4.2改写后的方程134
5.4.3低频近似135
5.4.4改进的圆正交法136
5.4.5圆正交法的讨论139
5.5圆形载流导体损耗的二维计算方法140
5.5.1准确解140
5.5.2低频和高频近似141
5.5.3宽频近似142
5.6均匀横向交流磁场中圆形导体的损耗143
5.6.1准确解143
5.6.2低频近似144
5.6.3高频近似145
5.6.4宽频近似145
5.6.5讨论146
5.7圆形导体的低频二维近似方法146
5.7.1圆形导体的直接积分法146
5.7.2三磁场近似148
5.7.3在磁性窗口中使用镜像的方法149
5.7.4第一个无穷项求和的消除150
5.8计算绕组涡流损耗的宽频方法151
5.8.1利用偶极子分析其他导线的高频效应151
5.8.2采用有限元调节的宽频方法154
5.8.3高频率、高填充因子的影响160
5.8.4宽频方法的总结161
5.8.5解析方法的比较161
5.9箔式绕组损耗164
5.9.1平行于箔片的均匀磁场164
5.9.2气隙引起的损耗165
5.9.3箔导体的边缘电流168
5.9.4箔式绕组的结论169
5.10平面绕组的损耗170
附录5.A.1矩形导体涡流的一维模型171
附录5.A.2圆导线中涡流损耗的低频二维模型181
附录5.A.3电感器的磁场因子187
参考文献193
第6章热方面195
6.1快速热设计方法（0级热设计）195
6.1.1铁氧体的比耗散功率p196
6.1.20级热设计的结论197
6.2单个热阻设计方法（1级热设计）197
6.3经典传热机制198
6.3.1传导传热198
6.3.2对流传热200
6.3.3辐射传热201
6.4使用热阻网络的热设计（2级热设计）203
6.4.1热阻203
6.4.2确定温升205
6.5磁性元件传热理论的贡献206
6.5.1实践经验207
6.5.2自然对流系数hc的准确表达208
6.5.3强制对流211
6.5.4热阻网络的关系213
6.6瞬态传热214
6.6.1磁性元件的热电容214
6.6.2瞬态加热215
6.6.3绝热负载条件216
6.7总结217
附录217
6.A磁性元件的准确的自然对流模型217
6.A.1实验设计218
6.A.2箱式模型的热测量218
6.A.3基于EE变压器模型的热测量219
6.A.4对流系数hc的准确表达式的推导219
6.A.5实验结果和提出的热模型的比较221
参考文献222
第7章磁性元件的寄生电容224
7.1绕组间的电容：互电容224
7.1.1互电容的影响224
7.1.2计算互电容和等效电压224
7.1.3互电容的测量225
7.2绕组的自电容：内部电容226
7.2.1内部电容的影响226
7.2.2计算绕组的内部电容226
7.2.3测量绕组的内部电容227
7.3绕组和磁性材料之间的电容229
7.4减少寄生电容影响的实用方法229
7.4.1降低绕组内部电容229
7.4.2减少互电容的影响230
7.4.3屏蔽231
参考文献231
第8章电感器的设计232
8.1空心线圈及其形状232
8.1.1空心线圈232
8.1.2螺线管233
8.1.3环形线圈233
8.1.4矩形截面线圈234
8.2电感器的形状235
8.3典型的铁氧体电感器形状237
8.4带磁心的绕线电感器的边缘效应237
8.4.1中柱气隙、垫片和边柱气隙的电感器237
8.4.2中柱气隙电感器的简化设计方法239
8.4.3气隙电感器边缘磁导近似值的修正241
8.5电感绕组的涡流243
8.5.1已有方法介绍243
8.5.2多气隙电感器243
8.5.3避免绕组靠近气隙244
8.6箔式绕组电感器244
8.6.1箔式电感器——理想情况245
8.6.2单个和多个气隙的箔式电感器设计246
8.6.3气隙电感器中箔式绕组的涡流损耗247
8.6.4平面电感器247
8.7不同应用场合的电感器248
8.7.1直流电感器248
8.7.2高频电感器249
8.7.3DC-HF组合式电感器250
8.8不同类型电感器的设计实例251
8.8.1升压变换器电感器的设计251
8.8.2耦合电感器的设计253
8.8.3反激式变压器的设计254
附录8.A.1有气隙的绕线电感器的边缘系数257
附录8.A.2利兹线-实心导线组合式电感器的解析模型264
参考文献268
第9章变压器的设计269
9.1电力电子变压器的设计269
9.2励磁电感269
9.2.1基础269
9.2.2设计270
9.3漏感271
9.3.1同心绕组的漏感271
9.3.2独立位置的绕组漏感273
9.3.3变压器T、L和M模型中的漏感274
9.4利用并联导线和利兹线275
9.4.1并联导线275
9.4.2使用磁路对称的并联绕组276
9.4.3使用利兹线277
9.4.4半匝导线277
9.5交错绕组277
9.6频率分量的叠加278
9.6.1磁性材料278
9.6.2导体中的涡流278
9.7模式叠加280
参考文献282
ⅩⅦ
第10章磁性元件的很优铜损耗/铁心损耗比283
10.1简化方法283
10.1.1变压器283
10.1.2电感器285
10.2一般情况下的损耗最小化285
10.3无涡流损耗的损耗最小化286
10.3.1恒定铜线体积286
10.3.2恒定铜线截面287
10.3.3相等的磁心和铜表面温度287
10.4包含低频涡流损耗的损耗最小化287
10.4.1恒定铜线截面288
10.4.2恒定铜线体积289
10.4.3可变的导线截面和匝数289
10.4.4更一般的涡流问题290
10.5总结291
10.6举例291
参考文献292
第11章测量293
11.1引言293
11.2温度测量293
11.2.1热电偶测量294
11.2.2PT100热敏电阻温度测量294
11.2.3NTC热敏电阻温度测量295
11.2.4玻璃光纤温度测量296
11.2.5红外表面温度测量296
11.2.6测温漆和测温带296
11.2.7绕组电阻的测量方法296
11.3功率损耗测量297
11.3.1功率表测量电路297
11.3.2示波器测量298
11.3.3阻抗分析仪和RLC测量仪298
11.3.4LC网络的Q值测试299
11.3.5通过热阻估算功耗299
11.3.6量热仪测量损耗300
11.4电感值的测量303
11.4.1电感器的电感值测量303
11.4.2变压器的空载试验303
11.4.3短路试验303
11.4.4测量变压器的电感值304
11.4.5低电感值的测量305
11.5磁心损耗测量306
11.5.1经典四线法306
11.5.2两线法307
11.5.3实用的铁氧体功率损耗测量装置310
11.6寄生电容值的测量311
11.6.1绕组间电容的测量311
11.6.2绕组等效并联电容值的测量312
11.7综合测量仪器313
参考文献313
ⅩⅧ
附录314
附录A波形的RMS值314
A.1定义314
A.2一些基本波形的RMS值315
A.2.1不连续的波形315
A.2.2重复的线性波形315
A.2.3由不同的线性部分组成的周期波形316
A.3常见波形的RMS值316
附录B磁心数据319
B.1ETD磁心数据（经济型变压器设计磁心）319
B.2EE磁心数据320
B.3平面EE磁心数据321
B.4ER磁心数据322
B.5UU磁心数据323
B.6环状磁心数据（环形磁心）324
B.7P磁心数据（罐状磁心）325
B.8PQ磁心数据325
B.9RM磁心数据326
B.10其他信息327
附录C铜导线数据327
C.1圆导线数据327
C.2美国线规数据329
C.3利兹线数据331
附录D数学函数332
参考文献332