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II类MLCC大信号激励损耗的ESR建模

ESR Modeling of Class II MLCC Large-Signal-Excitation Losses

作者 David Menzi · Shmuel Ben-Yaakov · Grayson Zulauf · Johann W. Kolar
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年5月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 功率模块 可靠性分析 储能变流器PCS 光伏逆变器
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 MLCC II类电介质 大信号激励 ESR 电能变换 介质损耗 非线性电容
语言:

中文摘要

II类铁电介质多层陶瓷电容器(MLCC)具有极高的体积电容密度,在功率密度要求极高的电力转换中应用广泛。然而,此类电容器存在介电常数非线性及显著的低频大信号激励损耗问题。本文针对其损耗建模进行了深入研究,旨在提升高功率密度变换器设计的准确性。

English Abstract

Multilayer ceramic capacitors (MLCCs) with ferroelectric Class II dielectrics enable extremely high volumetric capacitance density, and are therefore preferred in high-power-density power conversion. These MLCCs, though, suffer from a nonlinear dielectric constant and substantial low-frequency, large-signal excitation losses. Previously, a Steinmetz-parameter-based loss model accurately described ...
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SunView 深度解读

MLCC作为高功率密度逆变器(如组串式逆变器)和储能系统(如PowerTitan/PowerStack中的PCS模块)直流母线支撑及滤波的关键被动元件,其损耗特性直接影响整机效率与热设计。随着阳光电源产品向更高功率密度演进,准确的ESR建模能有效指导高频化设计下的热管理与寿命评估,避免因非线性损耗导致的电容过热失效,从而提升产品在极端工况下的可靠性。