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基于拓扑优化的磁耦合EMI滤波器设计与评估
Fabrication and Evaluation of a Magnetically Coupled EMI Filter Designed With Topology Optimization
| 作者 | Atsuhiro Takahashi · Katsuya Nomura · Takashi Kojima · Tsuyoshi Nomura |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年11月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 有限元仿真 功率模块 并网逆变器 组串式逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 拓扑优化 磁芯 EMI滤波器 传导噪声 电磁场分析 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文利用拓扑优化技术设计了一种应用于π型滤波电路的磁芯结构。该设计通过抵消传导电流和感应电流产生的噪声，显著提升了电磁干扰（EMI）滤波性能。研究通过三维电磁场分析执行拓扑优化，验证了该方法在电力电子系统噪声抑制方面的有效性。
English Abstract
In this article, topology optimization was used to design a magnetic core structure on a π-type filter circuit. The newly designed magnetic core canceled the noise generated by conducted and induced currents, and as a result, showed dramatically improved electromagnetic interference (EMI) filter performance. Topology optimization was executed using three-dimensional electromagnetic field analysis ...
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SunView 深度解读
EMI滤波性能是光伏逆变器和储能PCS满足电磁兼容（EMC）标准的核心挑战。随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统功率密度的不断提升，传统EMI滤波器体积大且设计复杂。该研究提出的拓扑优化磁芯设计，有助于在减小滤波器体积的同时提升噪声抑制能力，对优化产品内部布局、降低磁性元件损耗及提升系统功率密度具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中引入此类电磁场拓扑优化方法，以进一步增强产品的电磁兼容性与市场竞争力。