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用于固态变压器隔离直流环节的纳米晶磁芯电感集成利兹线高功率中频变压器设计方法
Design Methodology for Inductor-Integrated Litz-Wired High-Power Medium-Frequency Transformer With the Nanocrystalline Core Material for Isolated DC-Link Stage of Solid-State Transformer
| 作者 | Bin Chen · Xu Liang · Nina Wan |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2020年11月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 储能变流器PCS 功率模块 双向DC-DC 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 中频变压器 纳米晶磁芯 利兹线 固态变压器 功率密度 漏感 解析设计 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种中频变压器（MFT）的综合设计方法，旨在平衡功率容量、效率与功率密度。研究重点在于满足材料、绝缘、漏感及温度限制的前提下，推导了矩形利兹线在谐波电流下的最优导体尺寸解析表达式，为高功率密度变换器设计提供了理论支撑。
English Abstract
A comprehensive design methodology is required to maximize the power capacity, the efficiency, and the power density of medium-frequency transformer (MFT), while complying with material, insulation, leakage inductance, and temperature limits. Different from the previous work, an analytical expression for the optimum conductor size of rectangular litz-wire conducting harmonic currents, which ensure...
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SunView 深度解读
该研究对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统至关重要。储能变流器（PCS）中广泛采用隔离型DC-DC变换器（如DAB拓扑），中频变压器是实现高功率密度和高效率的核心磁性元件。本文提出的电感集成设计方法及利兹线优化策略，可直接应用于提升PCS的功率密度，减少体积与损耗，同时优化纳米晶材料在高温环境下的应用，有助于提升阳光电源储能产品在复杂工况下的热管理水平和整体系统竞争力。