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中频变压器空心铜绕组交流损耗的全解析模型

The Full-Analytical Model of AC Loss for Hollow Copper Winding in Medium Frequency Transformer

作者 Xuan Guo · Zedong Zheng · Chi Li
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年6月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 储能变流器PCS 功率模块 多物理场耦合 热仿真
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 中频变压器 空心铜绕组 交流损耗 解析模型 高频 散热 电力电子
语言:

中文摘要

中频变压器中使用的空心铜绕组不仅能降低损耗,还能通过内部通冷却液提高散热效率。本文针对该绕组的高频交流损耗进行了建模,通过将结构复杂的矩形空心铜绕组分解为三个并联的实心铜导体,实现了损耗的精确计算。

English Abstract

Hollow copper windings used in medium-frequency transformers can not only reduce losses, but also improve heat dissipation efficiency by passing coolant through the center of the conductor. In this article, the high-frequency ac loss of the hollow copper winding of the transformer is modeled. By decomposing the rectangular hollow copper winding with complex structure into three parallel solid copp...
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率光伏逆变器中的中频变压器设计具有重要参考价值。随着功率密度提升,变压器热管理成为瓶颈,空心铜绕组结合液冷技术是实现高功率密度设计的关键路径。该解析模型能辅助研发团队在设计阶段快速评估损耗,优化变压器结构,提升系统整体效率与可靠性。建议在下一代高压储能PCS的磁性元件设计中引入该建模方法,以优化散热布局并降低高频损耗。