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一种基于被动负磁阻结构的kHz变压器以改善直流偏磁承受能力

A Passive Negative Magnetic Reluctance Structure-Based kHz Transformer for Improved DC Magnetic Bias Withstanding

作者 Yuanxi Chen · Weinong Fu · Hongjian Lin · Shuangxia Niu
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年1月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 储能变流器PCS 双向DC-DC 功率模块 组串式逆变器
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 直流磁偏置 变压器设计 负磁阻结构 气隙 电力电子 磁饱和
语言:

中文摘要

本文提出了一种被动负磁阻结构(NMRS),将其安装在开芯变压器的气隙中,以有效解决直流偏磁问题。相比于需要额外电力电子器件或复杂控制策略的传统方案,该方法通过被动结构设计,在不增加成本和降低可靠性的前提下,显著提升了变压器的直流偏磁承受能力。

English Abstract

How to effectively withstand the dc magnetic bias is one of the key aspects of transformer design. General approaches either require additional active power electronics devices or apply complicated control strategies, causing the increased cost or reduced reliability. In this article, a passive negative magnetic reluctance structure (NMRS) is proposed and installed in the air gap of the open-core ...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的储能变流器(PCS)及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。在储能系统(如PowerTitan系列)或光储一体化应用中,变压器常因直流分量导致磁饱和,影响系统效率与可靠性。该被动式NMRS方案无需额外控制开销,能有效优化高频变压器设计,提升功率密度。建议研发团队评估该结构在紧凑型PCS模块中的集成可行性,以降低对磁芯体积的要求,提升产品在复杂电网环境下的抗偏磁能力及长期运行稳定性。