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三相四线共模电感分析与高频建模
Analysis and High-Frequency Model of Three-Phase Four-Wire Common Mode Chokes
Yujie Lan · Wei Chen · Qing He · Qingbin Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文针对电磁干扰（EMI）滤波器中的关键组件——三相四线共模电感（4W-CMCs），提出了一种行为模型及参数提取技术。该模型充分考虑了由磁芯材料引起的电感非线性，旨在提升EMI滤波器设计精度及噪声仿真效率，为电力电子系统的电磁兼容性优化提供理论支撑。
解读: 共模电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及大功率充电桩EMI滤波器设计的核心器件。随着功率密度提升和开关频率提高，传统的线性模型已难以满足高频EMI抑制需求。本文提出的非线性高频建模方法，能够显著提升阳光电源在产品研发阶段的EMI仿真精度，减少样机调试次数，缩短研发周期。建议研发...
考虑磁芯饱和问题的共模电感体积优化方法
Optimization Method of CM Inductor Volume Taking Into Account the Magnetic Core Saturation Issues
Bilel Zaidi · Arnaud Videt · Nadir Idir · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
电磁干扰（EMI）滤波器是电力电子系统满足电磁兼容性标准的核心组件，其中共模（CM）电感占据了显著的体积与成本。本文提出了一种新的CM电感体积优化计算方法，特别考虑了磁芯饱和问题，旨在提升滤波器设计效率并降低系统整体体积。
解读: 共模电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品中EMI滤波器的核心部件。随着产品功率密度的不断提升，如何在满足严苛电磁兼容（EMC）标准的同时，通过优化磁芯利用率来减小体积，是提升产品竞争力的关键。该研究提出的考虑磁芯饱和的优化方法，可直接应用于阳光电源研发流程中，帮助工程...
一种集成差模电容的完全集成共模电感设计
A Fully Integrated Common-Mode Choke Design Embedded With Differential-Mode Capacitances
Shiqi Jiang · Wei Wang · Panbao Wang · Dian guo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文研究了基于柔性多层箔（FMLFs）的绕组设计在电力电子磁集成技术中的应用。通过共享UU型磁芯并优化绕组配置，实现了单相电磁干扰（EMI）滤波器的完全集成，有效提升了功率密度并优化了EMI抑制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统（如PowerStack）具有重要意义。随着产品向高功率密度演进，EMI滤波器的体积往往成为限制空间利用率的瓶颈。通过FMLFs技术实现磁集成，不仅能显著缩小逆变器和PCS内部磁性元件的体积，降低系统成本，还能改善高频下的EMI表现。建议研发团队评估该集成...
频率色散与非线性共模电感瞬态仿真的直接建模方法
Straightforward Modeling of Frequency Dispersive and Nonlinear Common Mode Chokes for Transient Simulations
Franz Radner · Martin Groschl · Christian Poschalko · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
电磁兼容（EMC）滤波器的设计与仿真依赖于组件的精确模型。共模电感作为核心滤波元件，其复杂的频率色散与非线性特性在瞬态电路仿真中难以建模。本文提出了一种简便的建模方法，在忽略磁滞效应的前提下，有效提升了共模电感在瞬态仿真中的准确性，为电力电子系统的EMC优化提供了工程参考。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统以及电动汽车充电桩的EMC设计具有重要意义。随着产品功率密度的提升，开关频率增加带来的EMI问题日益突出。该建模方法能显著提高共模电感在仿真阶段的精度，减少样机调试次数，缩短研发周期。建议研发团队将此方法集成至iSolarCloud智能运...
单层共模电感通用分析模型
A General Analytical Model of Single-Layer Common-Mode Chokes
Qiao Li · Biyan Xie · Yechi Zhang · Jun Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确建模共模（CM）电感对于EMI滤波器的设计与优化至关重要。本文指出了常用分析模型在应用于CM电感时存在显著误差的局限性，并提出了一种更全面、精确的分析模型，通过考虑时变电场等因素修正了这些误差。
解读: 共模电感是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品中EMI滤波电路的核心组件。随着产品功率密度不断提升，高频开关带来的电磁干扰（EMI）问题日益突出。该模型通过更精确的参数建模，有助于研发团队在设计阶段更准确地预测滤波器性能，减少样机调试次数，缩短研发周期。建议在组串式逆变器和PowerTitan...
一种三绕组共模电感
A Three-Winding Common Mode Inductor
Chi Kwan Lee · Danting Xu · Bryan M. H. Pong · Sitthisak Kiratipongvoot 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
电子产品中电路元件与地之间存在的寄生电容会引入共模（CM）噪声。共模电感常用于抑制噪声流入电源。然而，共模电感与寄生电容可能产生谐振现象，影响低频段的滤波性能。本文对此进行了深入研究。
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的核心挑战。随着功率密度的提升，高频开关带来的共模噪声抑制愈发困难。该文献提出的三绕组共模电感设计方法，有助于优化滤波器在低频段的谐振表现，提升系统电磁兼容性能。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及PCS产品...
高衰减宽带主动共模EMI滤波器单元
High-Attenuation Wideband Active Common-Mode EMI Filter Section
Kun Zhang · Ke-Wei Wang · Henry Shu-Hung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种高衰减宽带主动共模滤波器（ACF）单元。该单元由一个有源电容和一个小型共模电感组成。有源电容采用多个耦合电容及基于A类双极结型晶体管的放大器实现，具有低成本、响应快及良好的高压瞬态抗扰度等优点。
解读: 电磁兼容（EMC）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。随着功率密度提升和开关频率增加，传统无源EMI滤波器体积大且在高频段衰减有限。本文提出的有源EMI滤波技术能有效减小滤波器体积，提升系统功率密度，同时改善高频段的共模噪声抑制能力。建议研发团队评估该A...
高功率密度设计中电感磁场抗扰度与近场磁场削减研究
Investigation of Magnetic Field Immunity and Near Magnetic Field Reduction for the Inductors in High Power Density Design
Yanwen Lai · Shuo Wang · Boyi Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了不同电感绕组结构的磁场抗扰度及近场磁场削减问题。提出了一种包含两个磁芯的双绞绕组结构，用于共模（CM）电感。该结构能显著降低近场磁场辐射，并提升对外部磁场的抗扰度，在实现高功率密度设计的同时优化了电磁兼容性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源高功率密度产品的研发需求。随着组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan系列）功率密度的不断提升，电感作为核心磁性元件，其电磁干扰（EMI）控制和抗扰度设计至关重要。本文提出的双绞绕组结构及双磁芯方案，可有效解决高频化带来的近场辐射问题，提升系统EMC性能。...
通过混沌PWM技术降低共模电感以实现紧凑型EMI滤波器设计
A Compact EMI Filter Design by Reducing the Common-Mode Inductance With Chaotic PWM Technique
Hong Li · Yuhang Ding · Chongmo Zhang · Zhichang Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
无源EMI滤波器（PEF）是解决电力变换器电磁干扰的主要手段，但其共模电感体积大、成本高，限制了高功率密度变换器的发展。本文提出利用混沌PWM技术优化EMI频谱，从而减小共模电感体积，在满足电磁兼容标准的同时提升系统功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。在组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，EMI滤波器往往占据较大的空间和重量。引入混沌PWM技术可有效降低共模电感体积，从而进一步提升整机功率密度，降低材料成本。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中评估...
使用时域磁滞模型预测共模电感电流
Predicting Common-Mode Inductor Current Using a Time-Domain Hysteresis Model
Harshita Singh · Scott D. Sudhoff · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
共模电感通常设计在磁性材料的线性区工作，现有研究极少考虑磁滞效应对共模电流波形的影响。本文验证并改进了一种磁滞模型，通过引入电感寄生电容引起的共模电流，建立了更精确的电流预测模型，为电力电子系统的电磁兼容性设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的电磁兼容（EMC）设计具有重要指导意义。随着功率密度的提升，共模干扰抑制成为系统设计的难点。通过引入磁滞模型和寄生电容效应，研发团队可更精准地优化共模电感选型与滤波器设计，减少因磁饱和或高频寄生参数导致的...
高频共模电感特性表征的简易测量方法
Characterization of Common Mode Chokes at High Frequencies With Simple Measurements
C. Dominguez-Palacios · J. Bernal · M. M. Prats · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种仅需单次测量即可在高频下表征共模电感特性的技术，该测量可通过配备跟踪信号源的频谱分析仪完成。该技术基于共模电感作为四端口器件的理论模态分析，证明了通过测量传输系数即可获取电感的高频特性。
解读: 共模电感是阳光电源光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）中电磁兼容（EMC）设计的核心组件。随着功率密度提升和开关频率提高，高频段的电磁干扰抑制变得尤为关键。该研究提出的简易测量法能够有效优化研发阶段的滤波器设计，缩短测试周期，提升产品EMC性能。建议研发团队将其应用于PowerTita...
单级和多级EMI滤波器磁集成建模与设计
Modeling and Design of the Magnetic Integration of Single- and Multi-Stage EMI Filters
Yitao Liu · Shiqi Jiang · Weihua Liang · Huaizhi Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种单级和多级电磁干扰（EMI）滤波器的磁集成方法。通过将共模和差模电感集成到单个磁芯单元中，显著减小了滤波器体积。研究以500W碳化硅（SiC）单相逆变器为实验平台，完成了磁集成建模与设计。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及户用储能系统向高功率密度方向演进，EMI滤波器的体积优化成为提升整机功率密度的关键瓶颈。本文提出的磁集成技术能够有效减少磁性元件数量并缩小滤波器占位面积，对阳光电源的户用逆变器及小型化储能PCS产品具有重要参考价值。建议研发团队在SiC高频应用场景下，评估该集成方案在散热及...
共模电感精确表征的模态理论与方法
Modal Theory and Approach for Accurate Characterization of Common-Mode Chokes
Álvaro Ojeda-Rodríguez · Joaquín Bernal-Méndez · María A. Martín-Prats · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种共模电感表征方法，旨在构建电磁干扰（EMI）滤波器的精确虚拟原型。该方法基于通用模态分析，识别电力线中对称四端口网络的固有模态。通过CISPR-17标准定义的测试设置，该方法能有效提取滤波器参数，为电力电子设备的电磁兼容性设计提供理论支撑。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品通过国际认证的关键。该文提出的模态分析法能显著提升EMI滤波器设计的仿真精度，减少样机调试次数，缩短研发周期。对于PowerTitan等大功率储能系统及高功率密度组串式逆变器，该方法有助于在设计阶段精准预测传导干扰，优化滤波器体积与成本...
一种具有外部磁场抗扰性、低磁场辐射及高差模电感特性的共模电感
A Common Mode Inductor With External Magnetic Field Immunity, Low-Magnetic Field Emission, and High-Differential Mode Inductance
Yongbin Chu · Shuo Wang · Ning Zhang · Dianbo Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于电磁干扰（EMI）抑制的堆叠式共模（CM）电感。该结构由两个绕线方向相反、磁芯及匝数相同的共模电感组成。该设计具有三大优势：一是显著降低了对外部磁场的敏感度；二是减少了磁场辐射；三是提升了差模电感性能，有效优化了电力电子系统的EMI滤波效果。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统设计的核心挑战。该堆叠式共模电感设计能有效提升系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力，并降低EMI滤波器的体积，有助于提升产品功率密度。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）的EMI滤波器设计...
采用降共模电压PWM技术的逆变器驱动感应电机被动共模衰减方法设计
Design of Passive Common-Mode Attenuation Methods for Inverter-Fed Induction Motor Drive With Reduced Common-Mode Voltage PWM Technique
Kalaiselvi Jayaraman · Manish Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文研究了有源零矢量脉宽调制（AZPWM-1）和空间矢量脉宽调制（SVPWM）对逆变器驱动感应电机中被动共模（CM）衰减方法设计的影响，旨在降低共模电流和轴电压。重点评估了共模电感和电磁干扰滤波器等被动衰减方案在不同调制策略下的性能表现。
解读: 共模电压（CMV）引起的轴电流和电磁干扰（EMI）是光伏逆变器及储能变流器（PCS）设计中的关键挑战，尤其在组串式逆变器和高功率密度PowerTitan系列中。本文探讨的AZPWM-1与SVPWM调制策略对比，以及被动共模衰减方法，对优化阳光电源产品的EMI滤波设计、降低功率模块应力及提升系统电磁兼...
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...
三相系统共模电感分析与表征
Analyzing and Characterizing Common Mode Chokes for Three Phase Systems
Álvaro Ojeda-Rodríguez · Carlos Domínguez-Palacios · Joaquín Bernal-Méndez · María A. Martín-Prats · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种针对三相或四绕组共模电感（CMC）的先进分析与表征技术。该方法基于噪声信号的模态分析，通过定义三相线路传输的噪声模态，实现对共模电感性能的精确建模与评估，旨在有效抑制三相电力系统中的共模干扰。
解读: 共模干扰是影响阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）电磁兼容性（EMC）的关键因素。随着功率密度提升，高频开关噪声抑制难度加大。本文提出的模态分析法可精确指导三相系统共模电感的设计与选型，有助于优化滤波器体积，降低EMI滤波器的损耗。建议研发团队将其应用于大功率...
直流馈电电机驱动系统中直流和交流侧集成共模电感的设计：结构、建模与优化方法
Design of Integrated CM Inductors on Both DC and AC Sides for DC-Fed Motor Drive Systems: Structure, Modeling, and Optimization Method
Anyu Wang · Yang Zhou · Zichun Li · Genzhai Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对逆变器两侧的滤波需求，本文提出通过耦合磁路集成直流与交流共模（CM）电感，以减小整体尺寸。与离散电感优化相比，耦合共模电感的设计涉及更多变量与约束。研究重点在于如何平衡磁路耦合带来的复杂性与滤波性能，实现功率密度最大化。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着光伏与储能系统对功率密度要求的不断提高，电磁兼容（EMC）设计成为瓶颈。通过磁集成技术将直流侧与交流侧共模电感合二为一，可显著降低逆变器内部空间占用，减轻整机重量，降低物料成本。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变器及Powe...
利用二维磁芯和折纸绕组将纳米晶共模电感的首谐振频率提升至10 MHz以上并改善性能
Using 2-D Core and Origami Winding to Push the First Resonant Frequency of Nanocrystalline Common-Mode Inductors Beyond 10 MHz With Improved Performance
Rongrong Zhang · Atif Iqbal · Shuo Wang · Chaoqiang Jiang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种利用二维磁芯和折纸绕组结构的新型电感设计，旨在不改变材料特性的前提下，显著提升纳米晶共模电感的首谐振频率（fR）。该方法有效突破了传统纳米晶电感仅限于数十千赫兹应用的限制，使其在更高频率下仍能保持优异的滤波性能，为高频电力电子变换器的电磁兼容设计提供了新思路。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，EMI滤波器的体积与性能优化成为关键。该研究提出的二维磁芯与折纸绕组技术，能够显著提升共模电感的高频阻抗特性，有助于减小逆变器及PCS内部EMI滤波器的体积，降低高频寄生参数带来的干扰。建议研发团队在下一代高频...