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一种基于格子玻尔兹曼方法的电力电子电容器布局与母排结构高效电磁求解器

A Novel Lattice Boltzmann Based Electromagnetic Solver for Efficient Evaluation of Capacitor Layout and Busbar Structure in Power Electronics

作者 Xiaoshuang Hui · Puqi Ning · Tao Fan · Yuhui Kang · Kai Wang · Yunhui Mei
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年12月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 功率模块 有限元仿真 储能变流器PCS 光伏逆变器
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 格子玻尔兹曼方法 电磁求解器 母排 寄生参数 电力电子 电容布局 计算效率
语言:

中文摘要

母排寄生参数决定了电力电子变换器的动态性能,因此迫切需要针对电容器布局和母排结构优化的评估方法。为克服传统有限元分析(FEA)在计算效率上的局限性,本文提出了一种基于格子玻尔兹曼方法(LBM)的电磁求解器,用于高效评估电力电子系统中的电磁特性。

English Abstract

The parasitic parameters of busbars determine the dynamic performance of power electronic converters, driving an urgent need for efficient evaluation methods targeting capacitor layouts and busbar structures optimization. To overcome the computational efficiency limitations of conventional finite-element analysis (FEA), this article proposes a lattice Boltzmann method (LBM) based electromagnetic s...
S

SunView 深度解读

该研究提出的LBM电磁求解器对阳光电源的核心业务具有极高价值。在PowerTitan/PowerStack储能系统及组串式逆变器开发中,母排的寄生电感优化直接影响功率模块(IGBT/SiC)的开关应力和EMI性能。相比传统FEA,该方法能显著缩短高功率密度产品研发周期,特别是在大电流母排设计和电容布局优化中,能更快速地实现多方案迭代,提升产品可靠性与电磁兼容性(EMC),助力公司在高性能电力电子变换器设计领域保持技术领先。