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通过耦合有限元法与部分单元等效电路法计算利兹线系统的功率损耗
Calculation of Power Losses in Litz Wire Systems by Coupling FEM and PEEC Method
| 作者 | Andreas Roskopf · Eberhard Bar · Christopher Joffe · Clemens Bonse |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2016年9月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 有限元仿真 功率模块 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 利兹线 功率损耗 有限元法 PEEC 法 高频电阻 电感元件 磁场分布 |
语言:
中文摘要
高频利兹线电感元件的频率相关电阻对电力电子系统设计至关重要。本文提出了一种结合有限元法（FEM）与部分单元等效电路法（PEEC）的仿真方法：利用FEM计算复杂3D几何结构下的磁场分布，并结合PEEC方法高效处理高频损耗，为电力电子变换器的磁性元件设计提供了精确的损耗预测手段。
English Abstract
The frequency-dependent resistance of inductive components with high-frequency litz wires is essential for the design of power electronic systems. A novel simulation approach is demonstrated, which combines the specific benefits of two numerical methods: The magnetic field distribution is calculated by standard finite-element method tools for complex 3-D geometries based on a solid conductor. The ...
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SunView 深度解读
该研究提出的FEM-PEEC耦合仿真方法对阳光电源的磁性元件设计具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，高频磁性元件的损耗直接影响整机效率与温升。该方法能更精确地评估利兹线在高频工况下的趋肤效应与邻近效应，有助于优化电感设计，提升功率密度。建议研发团队将其引入磁性元件仿真流程，以降低高频变换器中的磁损，提升产品可靠性与能效水平。