应用于电力电子技术的变压器和电感 理论、设计与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 历史背景 1

1.2 电磁学中的各种定律 3

1.2.1 安培磁场环路定则 3

1.2.2 法拉第电磁感应定律 4

1.3 铁磁体磁性材料 6

1.4 磁元件的损耗 9

1.4.1 铜损 9

1.4.2 磁滞损耗 9

1.4.3 涡流损耗 11

1.4.4 斯坦梅茨公式 12

1.5 磁导率 12

1.6 电力电子学应用中的磁性材料 13

1.6.1 软磁材料 14

1.6.2 一些磁性材料的性质 16

1.7 习题 17

参考文献 17

扩展阅读 17

第1篇 电感器 18

第2章 电感 18

2.1 磁路 18

2.2 自感和互感 21

2.3 电感器在磁场中的储能 24

2.3.1 为什么需要磁心 25

2.3.2 分布式气隙 27

2.4 圆形线圈自感和互感 28

2.4.1 圆形导线 28

2.4.2 圆形线圈 29

2.5 气隙的边缘效应 35

2.6 习题 37

参考文献 39

扩展阅读 40

第3章 电感器设计 41

3.1 相关的公式 41

3.1.1 电感 41

3.1.2 最大磁感应强度 41

3.1.3 绕组损耗 42

3.1.4 有效磁导率的最优化 42

3.1.5 磁心损耗 43

3.1.6 热方程 44

3.1.7 线圈中的电流密度 44

3.1.8 量纲分析 45

3.2 设计流程 46

3.3 设计范例 48

3.4 多个线圈的情况 55

3.5 习题 63

参考文献 68

扩展阅读 68

第2篇 变压器 71

第4章 变压器简介 71

4.1 理想变压器 72

4.1.1 无负载情况 72

4.1.2 有负载情况 73

4.1.3 同名端法则 74

4.1.4 反映阻抗 75

4.1.5 小结 76

4.2 实际变压器 76

4.2.1 磁化电流和磁损 76

4.2.2 绕组阻抗 78

4.2.3 漏磁 78

4.2.4 等效电路 80

4.3 一般变压器方程 81

4.3.1 电压方程 82

4.3.2 功率方程 84

4.3.3 绕组损耗（铜损） 85

4.3.4 磁心损耗 85

4.3.5 变压器的优化 86

4.4 功率因数 87

4.5 习题 92

参考文献 93

扩展阅读 93

第5章 变压器设计 94

5.1 设计方程 95

5.1.1 绕组电流密度计算 95

5.1.2 不受磁饱和限制的最佳磁感应强度计算 96

5.1.3 受磁饱和限制的最佳磁感应强度计算 97

5.2 设计方法 98

5.3 设计实例 99

5.4 变压器隔离 113

5.4.1 绝缘规则 114

5.4.2 实际绝缘方法 115

5.5 习题 115

扩展阅读 122

第6章 绕组的高频效应 124

6.1 集肤效应系数 124

6.2 邻近效应系数 127

6.2.1 空心圆柱导体的交流电阻 128

6.3 任意波形的邻近效应 133

6.3.1 最优厚度 136

6.4 利用绕组交错绕制减少邻近效应 144

6.5 变压器绕组漏感 145

6.6 习题 147

参考文献 154

扩展阅读 154

第7章 磁心的高频效应 157

7.1 环形磁心的涡流损耗 157

7.1.1 数值逼近 159

7.1.2 等效磁心电感 160

7.1.3 等效磁心电阻 161

7.2 磁心损耗 162

7.3 复数磁导率 166

7.4 叠片磁心 169

7.5 习题 170

参考文献 172

扩展阅读 173

第3篇 高级主题 174

第8章 测量 174

8.1 电感值的测量 174

8.1.1 阶跃电压法 174

8.1.2 增量阻抗法 176

8.2 B-H曲线的测量 178

8.3 变压器中损耗的测量 179

8.3.1 短路测试（线圈损耗／铜损） 180

8.3.2 开路测试（磁心损耗／铁损） 181

8.3.3 高频磁心损耗 183

8.3.4 高频漏抗 185

8.4 变压器绕组的电容值 187

8.4.1 变压器有效电容值 187

8.4.2 变压器模型中的导纳 188

8.5 习题 192

参考文献 193

扩展阅读 193

第9章 平面磁性元件 195

9.1 电感模型 196

9.1.1 空气中的螺旋线圈 196

9.1.2 铁磁衬底上的螺旋线圈 200

9.1.3 三明治结构中的螺旋线圈 207

9.2 螺旋电感器的制造 209

9.2.1 PCB磁元件 210

9.2.2 厚膜磁元件 211

9.2.3 LTCC磁元件 213

9.2.4 薄膜磁元件 215

9.2.5 小结 216

9.3 习题 218

参考文献 241

扩展阅读 242

第10章 可变电感 244

10.1 饱和磁心电感器 245

10.2 摆动电感器 251

10.3 斜坡气隙电感器 253

10.4 可变电感的应用 255

10.4.1 功率因数校正 255

10.4.2 可变电感用于谐波控制 257

10.4.3 最大功率跟踪 261

10.4.4 电压调整 266

10.5 习题 268

参考文献 275

扩展阅读 276

附录 277