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一种确定开关电源变压器铜损的数学表达式
A Mathematical Expression to Determine Copper Losses in Switching-Mode Power Supplies Transformers Including Geometry and Frequency Effects
| 作者 | Juan Manuel Lopera · Miguel Jose Prieto · Juan Diaz · Jorge Garcia |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2015年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 开关电源 铜损 高频 集肤效应 邻近效应 磁性元件 变压器设计 |
语言:
中文摘要
本文探讨了开关电源中高频铜损的计算问题。在高频运行下，受趋肤效应和邻近效应影响，绕组电流分布发生重构。文章提出了一种数学表达式，通过考虑磁芯窗口内的磁场分布、几何形状及频率效应，精确计算变压器铜损，为磁性元件的设计与优化提供了理论依据。
English Abstract
High-frequency copper losses, or copper losses produced during switching in switching-mode power supplies, are very much related to variations of the magnetic field distribution within the core window. When operating at high frequency, the current flowing through the windings of a magnetic component experiences redistribution across the section of the conductor due to skin and proximity effects. C...
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SunView 深度解读
磁性元件是阳光电源光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列PCS）的核心部件。随着功率密度不断提升，高频化设计成为趋势，铜损导致的温升直接影响系统效率与可靠性。本文提出的数学模型可嵌入阳光电源的研发仿真工具链中，优化变压器绕组设计，降低高频损耗，从而提升整机效率并改善热管理设计，对提高产品功率密度和长期运行可靠性具有重要的工程应用价值。