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利用磁导-电容类比法对铁氧体材料频率相关磁芯损耗进行系统级电路建模
Modeling Frequency-Dependent Core Loss of Ferrite Materials Using Permeance–Capacitance Analogy for System-Level Circuit Simulations
| 作者 | Min Luo · Drazen Dujic · Jost Allmeling |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2019年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 铁氧体磁芯 磁芯损耗 磁导-电容类比 系统级仿真 电力电子变换器 高开关频率 磁滞效应 |
语言:
中文摘要
铁氧体材料因低成本和高磁导率常用于电力电子变换器的磁性元件。在大多数工况下，磁芯损耗主要由频率无关的磁滞效应主导。然而，在高开关频率及特定调制策略下，频率相关损耗变得不可忽视。本文提出一种基于磁导-电容类比的建模方法，旨在实现系统级电路仿真中磁芯损耗的精确预测。
English Abstract
Ferrite core materials are preferred for magnetic components in power electronic converters considering their low cost and high permeability. Thanks to their negligible electrical conductivity, core loss is dominated by the frequency-independent hysteresis effect in most operating conditions. In the applications of high switching frequency under a certain modulation scheme, however, the core loss ...
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SunView 深度解读
该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及户用储能系统）具有极高的工程价值。随着功率密度提升，高频化成为趋势，磁性元件的损耗建模直接影响整机效率和热设计。通过引入磁导-电容类比法，研发团队可在电路仿真阶段更精准地评估磁芯损耗，从而优化磁性元件设计，降低温升，提升产品可靠性。建议在下一代高频化PCS及逆变器开发中引入该模型，以实现更精细的损耗预算与效率优化。