1. 电力电子变换器的组成

电力电子变换器包含电源，有源器件和无源器件。我们关注的是电力电子变换器的性能，也就是响应，而响应主要包含电压和电流。如果是开关管的电压和电流，就是研究EMI和开关损耗；如果是研究电容的电压和电流，一般关注的是稳态性能和动态性能；如果关注的是电感的电压和电流，一般关注的是THD，应力和有效值。下面我将以三相电压型整流器为例分析如何寻找研究方向。

2. 如何探索研究方向

如图所示，三相整流器主要包括上面四个部分，三相电网，无源元件，有源元件和直流侧RC，其中直流侧RC可以等效成一个电压源，因为我们的目标是将直流侧电压控制在一个稳定的值。

将端口电压等效成方波源，我们可以得到三相电压型整流器的等效电路。该电路包含两个激励，分别是三相电网和端口电压，这两个激励串联加在无源元件RL上，得到网侧电流，而网侧电流就是我们关注的响应，比如THD。既然已经知道等效电路的组成，那么如何去寻找研究的问题呢？
俗话说，成功者有成功者的系统，普通人有普通人的系统，失败者没有系统。寻找研究方向不再停留在看几篇文献，去天马行空的想象了，其实是有章法可言的。三相电网可以研究电网电压不平衡，含谐波，电压跌落时的响应的优化，这里的响应主要是指电感上的电流，也有可能至直流侧电压的纹波。无源元件可以研究三相电感参数不平衡，参数的辨识。方波源主要是有直流侧电容电压加在有源器件上得到的，其等效电路如图所示。
从图中可以看出，方波源其实可以看做是激励(直流侧电压)施加在有源器件(开关管)上得到的响应。为了追求优越的响应，我们可以从激励和有源元件入手。直流侧电压可以研究纹波的情况，切载时的升降或者变化的范围比较宽。从而引申出纹波影响的抑制，快速动态响应以及升降压整流器等一系列研究方向。从有源元件的角度看，可以研究高压结构，故障容错的结构，大电流结构，软开关结构。从而引申出MMC，级联H桥，开关电容，故障诊断，容错算法，ISOP，谐振型H桥等一系列的结构和待解决的问题。
隔离型DC-DC的研究方向也是如此，下图是DAB的拓扑结构。相比于整流器的拓扑结构，其多了一个有源元件的部分。

其等效电路如图所示。相比于整流器的等效电路，区别在于源1不再是一个恒压源，而是一个受控电压源。遵循前面的研究思路，可以得知我们研究方向的寻找也应该定位在电源，无源器件，有源器件上。如果定位在电源上，可以研究宽输入输出电压范围时的电流优化，前级PFC存在纹波对软开关的影响。定位在有源元件，可以研究的同样包含高压大电流结构，故障等情况；定位在无源元件，可以研究参数辨识。

综上所述，电力电子变换器形式多种多样，但是组成的单元是一样，我们寻找研究方向之前，应该明确激励是什么，无源元件的形式是什么，有源元件的形式是什么，响应是什么。尤其是响应这一块，关注的点其实可以有很多，比如整流器的电感电流THD，直流侧电压纹波。如果直流侧接的是光伏或者电池，还需要关注直流侧的纹波电流。当你面对一个变换器感觉它已经无路可做的时候，是不是能够静下心来思考一下，我真的懂他吗？

3. 如何确定研究方法

上面分析的是研究方向的确定思路，但是研究方法如何确定的，为什么我们想到的研究方法总是被别人捷足先登或者存在严重缺陷呢。这里留下一个悬念，以我目前的理解来看，每个研究方向只要你研究的足够深入都能够发表Top期刊，但是难度如何，可持续性如何，是否适合自己需要我们认真的思考，我要找的是不是它？

4. 科研的意义

当你把所学的专业知识全部忘记的时候，剩下的就是科研给你带来的能力的提升。所以，不要过分关注自己一时的得失，有空的时候，多想一想，我为什么要做这件事情；也不要过分关注别人的得失，因为你的路只能由你自己践行，适合自己的路远远比大家眼中的路更重要；最后一点，无论你的选择是什么，不忘初心，慎重如始。

5. 反馈与建议

邮箱：upqcyjp@163.com

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