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高达100 MHz的磁环磁芯三维有限元全波仿真建模方法
Modeling Methodology of Magnetic Toroidal Cores for 3-D FEM Full-Wave Simulation up to 100 MHz
Rafael Suárez · María Tijero · Roberto Moreno · Jose Manuel González · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种针对磁环磁芯在高达100 MHz频率下的三维有限元（FEM）全波仿真建模方法。近年来，磁性元件的三维FEM仿真日益重要，但磁性材料在仿真中的应用存在挑战。通常仅使用复磁导率进行模拟，本文旨在解决高频下磁性材料建模的复杂性问题。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度和高开关频率发展，磁性元件（如电感、变压器）的高频损耗与EMI特性成为设计的核心瓶颈。该研究提出的高频三维有限元建模方法，能有效提升对磁芯在高频工况下损耗及寄生参数的预测精度。建议研发团队将其应用于高频磁性元件的优化设计中，特别是针对...
基于传输线理论的共模铁氧体磁芯阻抗建模
Impedance Modeling of Common Mode Ferrite Chokes Using Transmission Line Theory
Alejandro Muñoz Manterola · Luis Manuel Diaz Angulo · Alberto Gascón Bravo · Kenan Tekbaş 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种基于传输线理论的共模铁氧体磁芯阻抗模型。该模型综合考虑了磁芯的几何属性、磁芯材料内部的电磁场分布以及测量环境的影响，并通过数值仿真验证了模型的准确性。
解读: 电磁兼容（EMC）设计是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品研发中的核心挑战。该模型通过传输线理论精确描述共模电感的阻抗特性，有助于优化EMI滤波器设计，减少高频噪声干扰，从而提升产品在复杂电网环境下的电磁兼容性能。建议研发团队将其应用于高功率密度产品的滤波器参数优化中，以...
用于电感元件有限元仿真的磁性微丝宏观建模
Macroscopic Modeling of Magnetic Microwires for Finite Element Simulations of Inductive Components
Alberto Delgado · Jesus Angel Oliver · Jose Antonio Cobos · Jorge Rodriguez-Moreno · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种基于聚合物基体中嵌入平行连续铁磁微丝的新型复合磁性材料。相比传统易碎铁氧体，该材料在机械振动环境下具有显著优势。研究重点在于建立微丝的宏观模型，以支持电感元件的有限元仿真，为电力电子器件在严苛环境下的设计提供理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统中的电感元件设计具有重要参考价值。在光伏和储能设备户外运行场景中，设备常面临振动和冲击，传统铁氧体磁芯易碎。引入此类高机械强度的复合磁性材料，可提升电感器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队关注该宏观建模方法，将其集成至现有的多物理场仿真平...
用于感应电能传输线圈快速三维有限元仿真的等效导体层
Equivalent Conductor Layer for Fast 3-D Finite Element Simulations of Inductive Power Transfer Coils
Alberto Delgado · Guillermo Salinas · Jesus A. Oliver · Jose A. Cobos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种用具有均匀电流分布的等效层来替代单层或多层导体的方法，以简化复杂的3D有限元仿真。该等效层允许使用更粗糙的网格，从而显著加快仿真速度。通过匹配实际导体的趋肤效应和邻近效应损耗，定义了该等效层的电磁特性。
解读: 该技术主要针对电磁场仿真优化，对阳光电源的研发具有参考价值。在光伏逆变器和储能变流器（PCS）的磁性元件（如高频变压器、电感）设计中，趋肤效应和邻近效应是导致损耗和温升的关键因素。通过引入等效导体层模型，研发团队可以在保证精度的前提下，大幅缩短复杂磁性元件的3D有限元仿真时间，从而加速PowerTi...