首先，在我的理解中，電力電子的基礎(chǔ)是對信號的處理，如果說電子設(shè)計偏向的是對一種弱電信號的處理，那么電力電子是一種對強(qiáng)電信號變換處理的學(xué)科。在電子設(shè)計中，我們通過模擬或者數(shù)字電路調(diào)制放大信號，得到我們所需的信號，或者利于高速傳播的信號，所以電子設(shè)計是一種對信息的處理，一些技術(shù)要求是信噪比，失真度，頻率響應(yīng)之類的。其實，電力電子和電子設(shè)計也是異曲同工之妙，世界上萬千負(fù)載，所需千化萬變，我們需要調(diào)制和處理強(qiáng)電信號，將源頭的電力信號轉(zhuǎn)換為可以讓負(fù)載work well的電力信號。電力電子就是通過半導(dǎo)體開關(guān)的非線性動作來完成調(diào)制和處理功率信號。
所以我強(qiáng)調(diào)的一門基礎(chǔ)課程是線性系統(tǒng)與信號分析，這是我深深的體會，想要玩轉(zhuǎn)電子設(shè)計，不僅在弱電設(shè)計，信號處理的一些基本理論、思想和方法廣泛的應(yīng)用在電路暫態(tài)分析、控制環(huán)路分析、EMI濾波器設(shè)計等等在電力電子中十分重要的環(huán)節(jié)。我在上原來在CPES徐明老師的課時，他強(qiáng)調(diào)如果你只會和傳統(tǒng)教科書一樣，看電力電子的時域波形和模態(tài)，然后T1，T2，T3.。。。。的分析，那么你的眼界太小了，往往很難看到實質(zhì)。
舉幾個應(yīng)用的例子，當(dāng)我在上本科的時候，看到阮新波老師的移相全橋的文章，當(dāng)我看到他在每個模態(tài)后邊輕松的給出關(guān)鍵變量的時域暫態(tài)表達(dá)式時，滿心佩服。后來我發(fā)現(xiàn)在s域把這些電路模態(tài)之間的切換可以輕松表達(dá)出來（原諒我的遲鈍，本科的信號處理這門關(guān)鍵課程被一個毫無經(jīng)驗，剛上崗的教師毀了），將時域的微分方程輕松的轉(zhuǎn)換為線性方程組，求解電路全響應(yīng)在轉(zhuǎn)換到時域即可。這個方法對于暫態(tài)的分析使用十分普遍和廣泛，也是信號處理里最基本的內(nèi)容。
另外一個例子，門級驅(qū)動電阻的設(shè)計，在教科書里是不是隨便說5-100歐左右。其實如果你想仔細(xì)的設(shè)計門級驅(qū)動電阻，那么信號分析的手段又要使用了。
上圖是開關(guān)管開通瞬間的示意圖，沒錯，就這么簡單的模型，驅(qū)動電阻、驅(qū)動回路電感、柵源極電容構(gòu)成一個LCR諧振回路。這就是一個典型2階系統(tǒng)，如果想要使得電容上電壓沒有超調(diào)和震蕩，也就是Vgs沒有電壓尖峰。那么這個LCR諧振系統(tǒng)的特征方程就應(yīng)該有兩個實數(shù)根。自然就可以得出驅(qū)動電阻阻值的限制。最后求解出來是一個Rg的下限，你不能比這個低。關(guān)于上限的求解我就不講了，有興趣的可以看下橋臂cross-talk現(xiàn)象產(chǎn)生的橋臂直通，同樣的分析手段。
信號分析方法的還廣泛應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)建模、小信號分析、控制穩(wěn)定性分析等等領(lǐng)域中，包括現(xiàn)在研究前沿離散時間精確建模、虛擬阻抗控制、分布式逆變器并聯(lián)穩(wěn)定性、系統(tǒng)級聯(lián)穩(wěn)定性分析等等。
如何進(jìn)階提高
夯實基礎(chǔ)后（所謂基礎(chǔ)就是我說的信號分析和已有答案中的控制原理之類），建議精心閱讀一本具有全面性介紹電力電子學(xué)科的書籍，提升你對電力電子的理解和眼界。這本書當(dāng)然就是《Fundamental of Power electronics》。 可以參考@future energy的一個回答，他對這邊書已經(jīng)詳細(xì)介紹了。
通過在實驗室一段時間的鍛煉，然后就要明確自己的研究方向了。明確方向后，一定要拜讀下你這個方向的經(jīng)典書籍，比如磁設(shè)計方面的書籍，《Transformer and inductor design handbook》。 逆變器和整流器控制方面的脈寬調(diào)制方法，《Pulse Width Modulation for Power Converters Principles and Practice》。這些書籍都是由該研究領(lǐng)域的頂尖大牛所寫，認(rèn)真閱讀理解后，可以對現(xiàn)有技術(shù)有一個全面而系統(tǒng)的認(rèn)識。
在泛和專的閱讀書籍期間，你可能已經(jīng)躍躍欲試了，說不一定腦海里已經(jīng)有了自己的idea。不過別急，很重要的一點，電力電子是一門工程實踐性學(xué)科，如果你不動手，上面做了那么多的努力全白費了。這個階段你應(yīng)該注重工程經(jīng)驗的積累，因為真正的問題來源于工程，真正的應(yīng)用也在工業(yè)界。如果你一味的做paper design，做一些控制，也許可以發(fā)文章，但是我想說的是： You are not a power electronics guy， you are a control guy. 你也許這輩子也無法理解電力電子的精髓了。Build your own converter！參加一些項目，雖然可能會非常辛苦，作為一個電力電子的學(xué)生，你要自己打孔、擰螺絲，這些都是常事。在工程實踐的過程中，你會做一些物理設(shè)計，你會解決散熱，解決EMI不符合要求，解決控制干擾不穩(wěn)定的問題等等，而且有一個你的好伙伴“炸機(jī)”會時常來慰問下你，搞得你心煩意亂，心灰意冷。這時候一定要找到問題（往往是最關(guān)鍵的一步），找到問題的實質(zhì)，就是你成功的基礎(chǔ)，然后利用分析手段解決問題，再去實際實施。這個過程就是非常有價值的，具有工程應(yīng)用意義的技術(shù)和方法都是在解決實際實施中遇到的問題得來的。如果你發(fā)現(xiàn)了一個十分有意義的問題，那么，Dig it deep！ 要沉下心來非常細(xì)致的研究和解決問題（我做不到呀！），那么你的工作會非常有價值。
如果你想緊跟最新的研究成果，那么你還得閱讀大量的paper，這也是解決問題的手段之一，看看那些和你遇到同樣問題的伙伴怎么做的，往往很有啟發(fā)。
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