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用于带气隙箔绕组电感损耗高效计算的解析边缘场模型
Analytical Fringing Field Model for Efficient Winding Loss Calculation in Gapped Foil Inductors
| 作者 | Thomas Ewald · Jürgen Biela |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年6月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 储能变流器PCS 光伏逆变器 功率模块 有限元仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 开气隙电感 边缘磁场 绕组损耗 箔式绕组 电感建模 磁性设计 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文针对带气隙电感，提出了一种用于计算磁芯气隙周围边缘磁场的解析模型。该模型旨在高效计算绕组附加损耗及电感随频率的变化。相比传统求解线性方程组的缓慢方法，本文提出的新型解析模型显著提升了计算效率，为电感优化设计提供了更快速的理论支撑。
English Abstract
For optimizing gapped inductors, the magnetic fringing field surrounding the air gaps within the core is modeled. This modeling aims to calculate both the additional winding losses and the resulting inductance variation with frequency. The existing models solve a linear equation system, a process that is typically slow and cannot be strictly classified as analytical. This article introduces a nove...
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SunView 深度解读
电感是阳光电源光伏逆变器（组串式、集中式）及储能系统（PowerTitan、PowerStack、ST系列PCS）中的核心磁性元件。气隙边缘效应引起的绕组损耗是制约高功率密度设计的关键瓶颈。该解析模型能够替代耗时的有限元仿真（FEM），在研发阶段快速评估不同气隙结构对损耗的影响，从而优化磁性元件设计，提升逆变器和PCS的整机效率与热管理性能，对降低产品成本、提升功率密度具有直接的工程应用价值。