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带利兹线或实心导线的气隙电感器绕组损耗与电感解析模型

Analytical Winding Loss and Inductance Models for Gapped Inductors With Litz or Solid Wires

作者 Thomas Ewald · Jurgen Biela
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2022年12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
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 开气隙电感 边缘磁场 涡流损耗 绕组损耗 电感 利兹线 实心导线
语言:

中文摘要

在带气隙电感器中,气隙边缘磁场会导致绕组产生额外的涡流损耗并增加电感值。由于这种边缘效应影响显著,准确计算这些损耗和电感增量对于电感器设计至关重要。本文提出了解析公式,用于精确计算带气隙电感器的绕组损耗及电感变化。

English Abstract

In gapped inductors, the fringing field of the air gaps causes additional eddy current losses in the windings and an increase of the inductance. Since this impact of the fringing field is very significant, calculating the additional eddy current losses and the inductance increase is important in the design of inductors. This article proposes analytical formulas to accurately calculate the inductan...
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SunView 深度解读

电感器是阳光电源光伏逆变器(如组串式、集中式)及储能系统(如PowerTitan、ST系列PCS)中DC-DC变换环节的核心磁性元件。该研究提出的解析模型能够精确量化气隙边缘效应带来的损耗,有助于优化高功率密度变换器的磁性设计,提升整机效率。建议研发团队在设计大功率储能变流器及光伏升压电路时,引入该模型以优化绕组结构,减少因涡流损耗导致的局部过热,从而提升产品可靠性并降低散热成本。