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无源元件的尺寸与重量：高功率密度变换器设计的缩放趋势
On the Size and Weight of Passive Components: Scaling Trends for High-Density Power Converter Designs
| 作者 | Nathan Charles Brooks · Jiarui Zou · Samantha Coday · Ting Ge · Nathan Miles Ellis · Robert Carl Nikolai Pilawa-Podgurski |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年7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 | 电力电子 无源元件 缩放趋势 功率密度 电容器 电感器 品质因数 |
语言:
中文摘要
高性能电力电子设计依赖于对有源和无源元件的精确表征。本文提出了一个量化无源元件性能的框架，通过回顾现有方法和稳健的器件品质因数（FOM），对近70万种商用电容器和电感器进行了综合调研，旨在为高功率密度变换器设计提供缩放趋势分析与参考。
English Abstract
High-performance power electronics design requires a firm characterization of active and passive components. This work presents a framework for quantifying passive component performance by reviewing both existing methods and robust device figures-of-merit (FOM). A comprehensive survey yields aggregated data for nearly 700 000 commercial capacitors and inductors of all types. To supplement deficien...
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源实现产品高功率密度化具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器设计中，无源元件（电感、电容）往往占据体积与重量的大头。通过文中建立的缩放趋势模型与FOM评估，研发团队可更精准地在设计初期筛选高性能磁性元件与电容器，优化散热与空间布局。建议将此框架集成至iSolarCloud研发辅助工具中，通过数据驱动的方法缩短高密度变换器的设计周期，进一步提升产品在市场中的功率密度竞争力。