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电力电子应用中屏蔽罗氏线圈的涡流效应:机制、本质与对策

Eddy-Current Effect in Shielded Rogowski Coil for Power Electronic Applications: Mechanism, Essence, and Countermeasure

作者 Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Mingrui Zou · Liang Wang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年10月
技术分类 可靠性与测试
技术标签 光伏逆变器 储能变流器PCS 功率模块 宽禁带半导体
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 罗氏线圈 涡流效应 宽禁带器件 电流传感 共模干扰 高带宽测量
语言:

中文摘要

随着宽禁带器件开关速度提升,高带宽屏蔽罗氏线圈(RC)在捕捉快速电流瞬态及抑制共模干扰方面至关重要。然而,屏蔽层中的涡流效应会影响测量精度。本文揭示了该效应的物理机制,并提出了相应的抑制对策,为高频电力电子系统的电流检测提供了理论支撑。

English Abstract

With next-generation wide-bandgap power devices achieving faster switching speeds and higher dv/dt, high-bandwidth shielded Rogowski coil (RC) is being actively explored to accurately capture rapid current transients while effectively suppressing external common-mode interference induced by dv/dt. However, the eddy-current effect inevitably parasitizes the external shielding of the shielded RC, re...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件,开关频率与dv/dt显著提高,对电流采样精度提出了极高要求。该研究揭示的屏蔽罗氏线圈涡流效应机制,直接影响研发实验室对高频电流波形的捕捉准确性。建议在研发测试环节优化电流传感器屏蔽结构,以提升对快速瞬态电流的测量带宽,从而更精准地评估功率模块的开关特性,优化逆变器与PCS的控制策略,提升产品在高频工况下的可靠性与效率。