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拓扑与电路 功率模块 有限元仿真 ★ 4.0

基于NSGA-II的低EMI环形空心电抗器无有限元多参数优化

FEA-Free Multiparameter Optimization of Low-EMI Toroidal Air-Core Reactors via NSGA-II for Compact Power Conversion Systems

作者 Zhaofa Du · Zhenfei Dong · Zhonghao Dongye · Yongji Chen · Haoteng Geng · Lei Qi
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年11月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 功率模块 有限元仿真
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 环形空心电抗器 电磁干扰 多参数优化 NSGA-II 功率转换系统 漏磁通
语言:

中文摘要

本文针对紧凑型电力转换系统,提出了一种环形空心电抗器的多参数优化框架。相比柱状电抗器,环形结构能有效约束磁场,显著降低漏磁并减小占地面积。通过NSGA-II算法实现无有限元(FEA-Free)的快速优化,旨在最小化电磁干扰(EMI)并提升功率密度,为电力电子设备的轻量化与集成化设计提供了高效方案。

English Abstract

Compared with column-type air-core reactors, toroidal air-core reactors confine most magnetic fields within the coil structure, significantly reducing magnetic flux leakage and minimizing the footprint. Via employing toroidal air-core reactors, this work aims at minimizing electromagnetic interference and reducing footprint of power conversion systems. First, this article proposes a framework driv...
S

SunView 深度解读

该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着产品向高功率密度和小型化演进,电磁兼容性(EMI)设计成为核心挑战。环形空心电抗器相比传统电感能有效降低漏磁,减少对周边敏感元器件的干扰,有助于优化逆变器和PCS内部的布局紧凑度。建议研发团队引入该无有限元优化框架,在产品设计初期快速筛选最优电感参数,缩短研发周期,提升产品在复杂电磁环境下的可靠性与集成水平。