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基于电磁分析的单层锰锌铁氧体环形电感高频阻抗建模与提升研究
Modeling and Increasing the High-Frequency Impedance of Single-Layer Mn-Zn Ferrite Toroidal Inductors With Electromagnetic Analysis
| 作者 | Yiming Li · Shuo Wang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年6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 有限元仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 锰锌铁氧体 环形电感 等效并联电容 等效并联电阻 电磁分析 高频阻抗 绕组匝数 |
语言:
中文摘要
本文基于电磁场理论，深入研究了单层绕组锰锌铁氧体环形电感内部的等效并联电容（EPC）和等效并联电阻（EPR）。通过分析磁芯截面形状及绕组匝数对EPC和EPR的影响，揭示了电感高频特性的内在机理，并提出了提升高频阻抗的优化设计方法。
English Abstract
This article first investigates the equivalent parallel capacitance (EPC) and equivalent parallel resistance (EPR) due to the electromagnetic field inside the Mn-Zn ferrite toroidal cores of the inductors with a single-layer winding based on electromagnetic theory. From the investigation, the effects of core's cross-sectional shape and number of winding turns on the EPC and EPR are explored. A sta...
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SunView 深度解读
电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及充电桩中功率变换电路的核心磁性元件。随着电力电子技术向高频化、高功率密度方向发展，磁性元件的高频寄生参数（EPC/EPR）直接影响EMI性能及变换效率。本文提出的电磁建模与优化方法，可指导研发团队在设计阶段精确预测电感高频阻抗，从而优化滤波器设计，降低损耗并提升电磁兼容性。建议在下一代高频化PCS及户用逆变器磁件设计中引入该分析模型，以提升产品在严苛电磁环境下的可靠性与效率。