找到 101 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics

排序:
拓扑与电路 功率模块 多物理场耦合 有限元仿真 ★ 4.0

考虑平面磁芯窗口效应的电感计算方法

Inductance Calculation Method Considering the Window Effect of Planarized Magnetic Core

Yue Liu · Hongfei Wu · Guosheng Ji · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

随着电力电子变换器向高频、高功率密度发展,采用平面磁芯和PCB绕组的电感应用日益广泛。磁芯与绕组的几何结构直接影响磁通分布及电感值。本文提出了一种考虑平面磁芯窗口效应的精确电感计算方法,为高频磁性元件的设计与优化提供了理论支持。

解读: 该研究对于提升阳光电源高功率密度逆变器及储能PCS的磁性元件设计水平具有重要价值。随着组串式逆变器和PowerStack储能系统向更高功率密度演进,磁性元件的体积与效率成为核心瓶颈。该计算方法能有效提升平面变压器与电感的设计精度,减少反复试制成本,有助于优化高频变换器中的磁集成设计,提升整机效率并降...

拓扑与电路 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 4.0

平面PCB磁性元件的快速准确解析热建模

Fast and Accurate Analytical Thermal Modeling for Planar PCB Magnetic Components

Lucia Clavero Ordonez · Alberto Delgado Exposito · Pedro Alou Cervera · Miroljub Bakic 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

随着高功率密度设计的发展,PCB集成磁性元件的散热问题日益突出。本文提出了一种适用于平面PCB磁性元件优化设计的解析热建模方法,旨在实现高精度与低计算成本的平衡,为功率电子变换器的紧凑化设计提供理论支撑。

解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统中的高功率密度磁性元件设计具有重要意义。随着产品向高功率密度演进,磁性元件的温升限制了整体效率与可靠性。该解析热建模方法可集成至研发流程中,替代部分耗时的有限元仿真,显著缩短研发周期,优化磁性元件布局,提升产品在极端工况下的热稳定性与可靠性...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 储能变流器PCS ★ 4.0

大电流PCB绕组矩阵变压器端接设计优化

Termination Design Optimization of High-Current PCB-Winding Matrix Transformers

Pranav Raj Prakash · Ahmed Nabih · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月

随着高频谐振变换器在数据中心和汽车领域的普及,PCB变压器因其高功率密度和高效率备受关注。然而,在高频大电流应用中,若端接设计不当,会产生显著的损耗。本文旨在探讨并优化PCB变压器的端接结构,以降低寄生效应带来的损耗,提升变换器整体效率。

解读: 该研究针对高频大电流PCB变压器的端接优化,对阳光电源的电力电子产品设计具有重要参考价值。在阳光电源的户用及工商业储能系统(如PowerStack/PowerTitan)中,高频DC-DC变换器是实现高效能量转换的核心,PCB变压器设计直接影响功率密度与热管理。此外,该技术对于电动汽车充电桩的高频化...

拓扑与电路 宽禁带半导体 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

具有低跌落失真的PCB罗氏线圈电流传感器设计

Design of PCB Rogowski Coil Current Sensor With Low Droop Distortion

Qianming Xu · Yuan Feng · Peng Guo · Nan Mo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月

宽禁带半导体(SiC和GaN)的应用提升了电力电子设备的功率密度,但也对电流传感器的带宽提出了更高要求。罗氏线圈因其差分输出特性适用于高频电流测量,但现有设计难以兼顾带宽与低频跌落失真。本文提出了一种新型PCB罗氏线圈设计,有效解决了高频测量下的精度与稳定性问题。

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演进,SiC器件的应用日益普及,这对电流采样电路的带宽和抗干扰能力提出了严苛挑战。该研究提出的低跌落失真PCB罗氏线圈技术,可优化逆变器及PCS内部的电流采样精度,特别是在高频开关瞬态下的电流检测,有助于提升控制环路的响应...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 4.0

用于PCB绕组平面变压器的低损耗分段屏蔽技术

Low-Loss Segmented Shielding Technique for PCB-Winding Planar Transformers

Zixian Ge · Hongfei Wu · Yue Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月

PCB绕组平面变压器广泛应用于高效率、高功率密度隔离变换器中。插入屏蔽层是抑制PCB绕组间大寄生电容引起共模噪声的有效方法。本文指出,由于磁通路径的影响,部分磁通会穿过屏蔽层产生涡流损耗。为此,提出了一种低损耗分段屏蔽技术,在保证共模噪声抑制效果的同时,显著降低了屏蔽层的附加损耗。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及储能PCS(如PowerTitan/PowerStack系列)中的高频隔离DC-DC变换器具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升,平面变压器已成为主流方案,但其EMI与损耗平衡一直是设计难点。该分段屏蔽技术能有效优化高频下的共模噪声抑制与效率表...

功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

基于压接式IGBT器件内集成矩形PCB罗氏线圈的多芯片电流测量方法

Current Measurement Method of Multiple Chips Using Rectangular PCB Rogowski Coils Integrated in Press Pack IGBT Device

Shi Fu · Xuebao Li · Zhongkang Lin · Zhibin Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月

压接式IGBT(PP IGBT)内部多芯片瞬态电流不平衡会导致器件性能下降甚至损坏。本文提出一种集成于PP IGBT内部的PCB罗氏线圈电流测量方法。该传感器具有体积小、非侵入式及高带宽等特点,能有效监测芯片级电流分布,为解决多芯片并联不均流问题及提升功率器件可靠性提供技术支撑。

解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中使用的压接式IGBT模块具有重要意义。在兆瓦级功率变换器中,IGBT芯片的均流直接影响模块的可靠性与寿命。通过集成PCB罗氏线圈实现芯片级电流监测,可优化驱动电路设计,提升大功率变流器的故障诊断精度与热管理水平。建议研发团队...

拓扑与电路 功率模块 可靠性分析 有限元仿真 ★ 4.0

基于达尔文模型与退化棱柱惠特尼单元的PCB电磁建模

Electromagnetic Modeling of PCB Based on Darwin's Model Combined With Degenerated Prism Whitney Elements

Houssein Taha · Thomas Henneron · Zuqi Tang · Yvonnick Le Menach 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月

随着电力电子变换器中半导体器件性能的提升,PCB的电磁行为研究愈发重要。本文采用达尔文模型,在中间频率范围内综合考虑了电阻、电感和电容等耦合效应,并结合退化棱柱惠特尼单元进行建模,旨在精确表征PCB的电磁特性,为高频功率电路设计提供理论支撑。

解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及车载充电桩)至关重要。随着功率器件开关频率的提升,PCB寄生参数对EMI及信号完整性的影响日益显著。通过应用达尔文模型与有限元仿真技术,研发团队可在设计阶段更精准地预测PCB的电磁兼容性(EMC),优化功率模块布局,降...

拓扑与电路 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 4.0

一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组,具有更少的铜层和更低的交流铜损

A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss

Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月

PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用,但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题,提出了一种新型金字塔绕组结构,旨在通过优化绕组布局,在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损,提升功率密度与效率。

解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中,磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗,减少PCB层数,从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 有限元仿真 ★ 4.0

高密度10 kV SiC功率模块接口PCB集成电场梯度的贝叶斯优化

Bayesian Optimization of PCB-Integrated Field Grading for a High-Density 10 kV SiC Power Module Interface

Mark Cairnie · Christina DiMarino · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月

本文提出了一种利用贝叶斯优化和加权兴趣点(POI)成本函数的自动化数值优化工作流,用于PCB集成电场分级结构设计。该方法旨在解决高密度绝缘系统中传统手动设计效率低、难以评估电场性能的问题,为高压功率模块的绝缘优化提供了高效的自动化方案。

解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统(如PowerTitan系列)中对高功率密度和高电压等级(如1500V及以上)的追求,SiC器件的应用已成为提升效率和减小体积的关键。本文提出的PCB集成电场梯度自动化优化方法,对于解决高压SiC功率模块在紧凑型PCB布局中的局部放电和绝缘失效问题具有重要参考价值。...

拓扑与电路 充电桩 可靠性分析 功率模块 ★ 4.0

汽车非隔离式功率变换器输入输出电缆电压引起的辐射EMI建模、分析与抑制

Modeling, Analysis, and Reduction of Radiated EMI Due to the Voltage Across Input and Output Cables in an Automotive Non-Isolated Power Converter

Juntao Yao · Shuo Wang · Zheng Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月

本文研究了非隔离式功率变换器中输入与输出电缆间电压引起的辐射电磁干扰(EMI)。文章基于电路拓扑、PCB寄生参数、开关波形及传递函数,建立并量化了辐射EMI模型,并进一步开发了天线模型以分析电缆辐射特性。

解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务具有重要参考价值。随着充电桩功率密度提升,高频开关带来的辐射EMI问题日益突出。本文提出的EMI建模与量化方法,可指导研发团队在PCB布局设计阶段优化寄生参数,降低电缆辐射干扰,从而缩短EMC认证周期。此外,该分析方法可推广至组串式逆变器及储能PCS的功...

拓扑与电路 PFC整流 功率模块 组串式逆变器 ★ 4.0

基于PCB的PFC电路共模噪声抑制的改进平衡技术

Improved Balance Technique for Common-Mode Noise Suppression of PCB-Based PFC

Shuo Wang · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月

本文研究了开关电源变换器中的共模(CM)噪声抑制问题。针对非隔离式变换器(如PFC电路),现有对称、抵消及屏蔽技术存在局限性。文章提出了一种改进的平衡技术,旨在有效抑制基于PCB设计的PFC电路中的共模噪声,提升电磁兼容性(EMC)性能。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。随着功率密度不断提升,PCB布局带来的高频共模噪声已成为EMI设计的难点。该改进平衡技术可优化逆变器前端PFC级的电磁兼容设计,减少滤波器体积,从而降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中引入该平衡技术,...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 储能变流器PCS ★ 4.0

基于神经网络模型的实心与利兹线PCB绕组非隔离临界软开关变换器电感设计

Inductor Design for Nonisolated Critical Soft Switching Converters Using Solid and Litz PCB and Wire Windings Leveraging Neural Network Model

Liwei Zhou · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月

本文提出了一种针对高频(300 kHz–1 MHz)、高效率(≥99.7%)临界软开关变换器的电感设计方法,适用于大电流纹波(ΔiL ≥ 200%)场景。通过结合神经网络模型,优化了磁芯/线圈尺寸、匝数、气隙及电感量,旨在提升电力电子转换系统的功率密度与效率。

解读: 该研究聚焦于高频、高效率电感设计及神经网络建模,对阳光电源的组串式逆变器和储能PCS(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升,高频化是必然趋势,该方法可有效优化磁性元件设计,降低损耗并减小体积。建议研发团队将其应用于高频DC-DC变换级,利用神经网络模型加速磁性元件...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 ★ 4.0

一种基于寄生电感的谐振开关电容变换器集成方法

An Integration Method of Resonant Switched-Capacitor Converters Based on Parasitic Inductance

Longyang Yu · Laili Wang · Bin Wu · Chengzi Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月

本文提出了一种新型集成方法,旨在增加PCB铜箔走线的寄生电感值,以解决其在低中频条件下无法满足谐振变换器零电流开关(ZCS)需求的问题,从而提升变换器的功率密度。

解读: 该技术通过优化PCB布局与寄生参数利用,直接提升功率密度,对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统(如PowerStack)中的DC-DC变换模块具有重要参考价值。在追求极致功率密度和小型化的产品设计中,利用寄生电感替代分立电感可有效降低物料成本并缩小体积。建议研发团队在下一代高功率密度变换器设计中,...

拓扑与电路 功率模块 储能变流器PCS 光伏逆变器 ★ 4.0

一种基于3D打印带散热鳍片的新型大电流平面电感

A Novel High-Current Planar Inductor With Cooling Fins Based on 3-D Printing

Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Laili Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月

本文提出了一种基于3D打印技术的新型大电流平面电感,其铜绕组采用选择性激光熔化(SLM)工艺制造。该绕组利用3D空间设计,兼具电流传输与散热鳍片功能。相比传统PCB平面电感,该方案在散热性能与电流承载能力上具有显著优势。

解读: 该技术在功率密度提升与热管理方面具有重要应用价值,直接契合阳光电源对高功率密度逆变器及储能PCS的需求。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,磁性元件的散热与体积成为瓶颈。3D打印绕组技术可有效降低电感温升,减小磁性元件体积,从而提升整机功率密度。建议研发团队关注该工艺...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

考虑磁导率退化的宽输入电压PCB嵌入式变压器有源钳位反激变换器设计

Design of a Wide-Input-Voltage PCB-Embedded Transformer Based Active-Clamp Flyback Converter Considering Permeability Degradation

Jiewen Hu · Bo Wen · Rolando Burgos · Yonghan Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

针对汽车电子领域对高功率密度、高效率及宽输入电压范围的需求,本文研究了有源钳位反激(ACF)变换器。通过采用PCB嵌入式变压器技术,实现了低成本、高可靠性及薄型化设计,并重点分析了磁芯材料在长期运行中的磁导率退化问题,为提升变换器在严苛工况下的性能提供了设计指导。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及户用光伏逆变器业务具有重要参考价值。PCB嵌入式变压器技术能显著提升功率密度并降低生产成本,符合充电桩小型化趋势。同时,文中关于磁导率退化的分析方法,可应用于阳光电源储能PCS及逆变器磁性元件的寿命预测与可靠性评估,有助于提升产品在复杂环境下的长期运行稳定性。建议研...

拓扑与电路 LLC谐振 DC-DC变换器 功率模块 ★ 4.0

一种用于高效率LLC谐振变换器的新型死区时间调节同步整流控制方法

A New Dead Time Regulation Synchronous Rectification Control Method for High Efficiency LLC Resonant Converters

SangCheol Moon · ChengSung Chen · Ren-Jye Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

在低压大电流LLC谐振变换器应用中,同步整流(SR)是实现高效率和高功率密度的关键。然而,MOSFET封装及PCB布局中的寄生电感会导致SR提前关断及较大的死区时间。本文提出一种新型死区时间调节控制方法,以补偿寄生电感效应并提升系统效率。

解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的DC-DC级具有重要参考价值。随着产品向高功率密度演进,LLC拓扑被广泛应用,而同步整流的效率优化直接决定了整机的峰值效率。通过引入该死区时间调节方法,可有效降低因寄生参数导致的损耗,提升产品在轻载及满载下的综合效率。建议研发...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 有限元仿真 ★ 4.0

多兆赫兹电源中无芯平面PCB变压器的高压绝缘设计

High-Voltage Insulation Design of Coreless, Planar PCB Transformers for Multi-MHz Power Supplies

Ole Christian Spro · Frank Mauseth · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

本文研究了用于高频、高隔离电压场合的无芯平面PCB变压器绝缘设计。通过二维轴对称有限元分析,对变压器电路参数及电场分布进行了建模与评估。文章设计了多款工作频率为6.78 MHz的变压器,重点探讨了高频无芯设计下的绝缘性能。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及充电桩领域向高功率密度、小型化方向发展,多兆赫兹(MHz)级高频变换技术成为提升效率的关键。该研究提出的无芯平面PCB变压器设计及有限元仿真方法,可直接应用于阳光电源下一代高频DC-DC变换器模块的研发。特别是针对高压隔离要求,该技术有助于优化PCB布局,减小体积并提升...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

低NFoM器件在1 MHz 380 V-12 V DCX变换器中的共模EMI噪声分析与抑制

Analysis and Suppression of Common-Mode EMI Noise in 1 MHz 380 V-12 V DCX Converter With Low NFoM Devices

Yue Han · Guangcan Li · Hongbo Shi · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

针对高功率密度IT应用,本文研究了采用集成PCB绕组的串联谐振变换器(DCX)。针对兆赫兹高频化带来的平面变压器绕组间寄生电容导致的共模EMI噪声问题,分析了其产生机理,并提出了有效的抑制策略,以提升高频DC-DC变换器的电磁兼容性。

解读: 该研究聚焦于兆赫兹高频DC-DC变换技术,对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统(如PowerStack)中的高功率密度模块设计具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度演进,PCB变压器寄生参数引起的EMI问题日益突出。本文提出的共模噪声抑制方法,可指导公司在研发高频DCX模块时优化磁性元件设计与...

电动汽车驱动 GaN器件 DC-DC变换器 功率模块 ★ 4.0

面向电动汽车的700 kHz氮化镓辅助电源模块功率密度优化

Power Density Optimization of 700 kHz GaN-Based Auxiliary Power Module for Electric Vehicles

Adhistira M. Naradhipa · Sangjin Kim · Daeki Yang · Sewan Choi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月

本文提出了一种基于氮化镓(GaN)器件的1.8 kW电动汽车辅助电源模块(APM)。文章详细介绍了采用PCB平面磁性元件的高频移相全桥电流倍流整流器设计流程,并对高频PWM变换器的漏感进行了深入分析,旨在实现高功率密度。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着充电桩向高功率密度和小型化演进,基于GaN的高频变换技术是提升辅助电源效率与减小体积的关键。文中提到的PCB平面磁性元件设计及漏感优化方法,可直接应用于阳光电源充电桩内部辅助电源的迭代升级,有助于降低整机重量与成本,提升产品竞争力。同时,该高...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

基于氮化镓的全桥变换器PCB寄生电容损耗研究

Research on Losses of PCB Parasitic Capacitance for GaN-Based Full Bridge Converters

Wuji Meng · Fanghua Zhang · Guangdong Dong · Jianping Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月

宽禁带半导体器件的应用提升了功率变换器的开关频率与功率密度,但PCB寄生参数的影响随之凸显,导致性能下降及额外损耗。本文重点研究了PCB寄生电容引起的额外损耗,为高频功率电路设计提供了理论支撑。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用日益广泛。PCB寄生参数在高频开关工况下对效率和EMI性能影响显著。本研究对于优化阳光电源新一代高频组串式逆变器及微型逆变器的PCB布局设计具有重要参考价值,有助于降低高频损耗,提升整机效率。建议研发团队在后续设计...

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