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用于降低功率磁性元件边缘磁场涡流损耗的气隙形状优化
An Air-Gap Shape Optimization for Fringing Field Eddy Current Loss Reductions in Power Magnetics
| 作者 | Denys Igorovych Zaikin · Stig Jonasen · Simon Lee Mikkelsen |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2019年5月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 有限元仿真 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 气隙形状优化 边缘磁场 涡流损耗 电力磁性元件 有限元法 电感设计 损耗降低 |
语言:
中文摘要
本研究通过优化电感器气隙形状来降低绕组涡流损耗。利用有限元分析软件进行电感仿真，并开发专用脚本实现优化算法，以最小化包含电感总损耗及其他加权项的目标函数，从而提升磁性元件的效率。
English Abstract
This study reduced winding eddy current losses by optimizing the shapes of air gaps in inductors. Finite element method software was used for inductor simulations. A special script was made to implement an optimization algorithm to reach a minimum of an objective function. The objective function consisted of two weighted parts. The first part was the total losses of an inductor, and the second was...
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SunView 深度解读
磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器中的核心功率密度瓶颈。边缘磁场引起的涡流损耗直接影响整机效率与温升。该研究提出的气隙形状优化方法，可直接应用于阳光电源大功率磁性元件的精细化设计，有助于在提升功率密度的同时降低热损耗，从而优化散热设计，延长产品寿命，并降低材料成本。建议研发团队在磁性元件设计流程中引入此类自动化优化脚本，以提升产品竞争力。