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轴向绕组分段空芯变压器的建模与优化

Modeling and Optimization of Axial Winding Segmented Coreless Transformers

作者 Li Lai · Bo Zhang · Jingyang Lin
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年4月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 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 轴向绕组 分段空心变压器 电感建模 电参数优化 热分析 高频电力电子
语言:

中文摘要

本文提出了轴向绕组分段空芯变压器(CLT)的建模与优化方法。通过对绕组进行轴向分段设计,实现了对CLT电感的精确控制,并获得了最优的电气、结构及热学参数。文章首先介绍了自维持型CLT电气参数的最优设计方法,为高频电力电子变换器提供了高效的磁性元件设计方案。

English Abstract

This article presents the modeling and optimization of axial winding segmented coreless transformers (CLTs). By designing the axial segmentation of the winding, the inductance of CLTs is finely achieved, and the optimal electrical, structural, and thermal parameters are obtained accordingly. First, an optimal design methodology of the electrical parameters of the self-sustained CLT is introduced, ...
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SunView 深度解读

空芯变压器(CLT)在高频、高功率密度变换器中具有显著优势,特别是在阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品中,随着开关频率的提升,磁性元件的体积与损耗成为优化重点。该研究提出的轴向分段建模与多物理场优化方法,可直接应用于阳光电源下一代高频DC-DC变换器设计,有助于提升功率密度并优化热管理。建议研发团队关注该技术在PowerTitan等储能变流器高频化改造中的应用,以降低磁性元件损耗并提升系统整体效率。