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轴向绕组分段空芯变压器的建模与优化
Modeling and Optimization of Axial Winding Segmented Coreless Transformers
Li Lai · Bo Zhang · Jingyang Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了轴向绕组分段空芯变压器（CLT）的建模与优化方法。通过对绕组进行轴向分段设计，实现了对CLT电感的精确控制，并获得了最优的电气、结构及热学参数。文章首先介绍了自维持型CLT电气参数的最优设计方法，为高频电力电子变换器提供了高效的磁性元件设计方案。
解读: 空芯变压器（CLT）在高频、高功率密度变换器中具有显著优势，特别是在阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品中，随着开关频率的提升，磁性元件的体积与损耗成为优化重点。该研究提出的轴向分段建模与多物理场优化方法，可直接应用于阳光电源下一代高频DC-DC变换器设计，有助于提升功率密度并优化热管理。建议研发...
辐条式永磁无刷电机精确多物理场建模与实验验证
Exact Multiphysics Modeling and Experimental Validation of Spoke-Type Permanent Magnet Brushless Machines
Zaixin Song · Chunhua Liu · Hang Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对永磁无刷电机设计中的多物理场建模问题，系统研究了五种多物理场模型的准确性与合理性。文章旨在弥补现有研究在建模指南、对比分析及验证方面的不足，为电机的高精度设计与性能评估提供了理论指导与实验验证方法。
解读: 该研究涉及的永磁电机多物理场建模方法对阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动部分具有参考价值。在风电变流器领域，高精度的电机多物理场耦合仿真（电磁-热-结构）有助于优化发电机侧变流器的控制策略，提升系统在极端工况下的可靠性与效率。建议研发团队借鉴文中的建模对比方法，将其应用于PowerTitan...
高压直流应用中模块化多电平变换器的热分析与平衡
Thermal Analysis and Balancing for Modular Multilevel Converters in HVDC Applications
Frederik Hahn · Markus Andresen · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
模块化多电平变换器（MMC）是高压混合网络互联的理想方案，具备高扩展性、全控能力及高效率。本文重点研究了MMC在最近电平调制（NLM）下的热特性，分析了功率模块的热分布不均问题，并提出了相应的热平衡策略，以提升系统在高压应用中的可靠性。
解读: MMC技术主要应用于高压直流输电（HVDC）领域，虽然目前阳光电源的核心产品线集中在组串式/集中式光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列），但随着大型地面电站及光储电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，MMC的拓扑结构和热管理技术对未来大功率集中式逆变器及电网侧储能系统的架构升级...
多电平变换器层叠母排系统的热分析
Thermal Analysis of the Laminated Busbar System of a Multilevel Converter
Liudmila Smirnova · Raimo Juntunen · Kirill Murashko · Tatu Musikka 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
层叠母排因低杂散电感在电力电子变换器中广泛应用。本文针对现有研究中热建模准确性不足的问题，提出了一种层叠母排系统的解析集总参数热模型（LPTM），并结合多物理场分析方法，实现了对母排系统热特性的精确评估。
解读: 层叠母排是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）功率模块中的核心组件。随着功率密度不断提升，母排的热设计直接影响系统的可靠性与功率输出能力。本文提出的集总参数热模型（LPTM）可有效优化母排布局，减少热点分布，提升产品在极端工况下的散热效率。建议研发团队将其应用...
LLC谐振变换器中平面变压器的三维频率相关热模型
Three-Dimensional Frequency-Dependent Thermal Model for Planar Transformers in LLC Resonant Converters
Rouhollah Shafaei · Martin Ordonez · Mohammad Ali Saket · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文针对高频功率变换器中的平面变压器，提出了一种解析式三维频率相关热模型。随着功率变换器向高功率密度和小型化发展，核心元器件常处于热极限边缘运行。该模型通过热分析精确评估平面变压器的热特性，为高频变换器的设计与优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品设计具有重要指导意义。在阳光电源的组串式逆变器、户用光伏逆变器以及储能变流器（如ST系列PCS）中，平面变压器是实现高频化和小型化的关键磁性元件。通过引入该三维频率相关热模型，研发团队可更精准地预测变压器在复杂工况下的温升，优化散热设计，从而在保证可靠性的前提下进一步...
功率模块的瞬态热建模：一种N层傅里叶方法
Transient Thermal Modeling of a Power Module: An N-Layer Fourier Approach
Khaled Redwan Choudhury · Daniel J. Rogers · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种基于傅里叶级数解的矩形N层结构瞬态热模型，该模型适用于顶部具有任意数量矩形热源的结构。由于功率模块可近似为该类结构，该模型能精确估算模块内部的温度场。研究通过与有限元仿真对比，验证了该傅里叶方法的有效性。
解读: 该研究提出的N层傅里叶热建模方法，对于阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中核心功率模块的散热设计具有重要意义。相比传统的有限元仿真，该方法在计算效率上更具优势，能够快速评估功率器件在复杂工况下的瞬态温度响应。建议研发团队将其引入功率模块的早期设计阶段，以优化散热结构布局...
LED灯具驱动器集成优化的热分析
Thermal Analysis of LED Lamps for Optimal Driver Integration
Xavier Perpina · Robert J. Werkhoven · Miquel Vellvehi · Jiri Jakovenko 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文研究了LED驱动器对LED灯具的热影响，提出了一套热特性表征与多尺度建模流程。通过红外热成像和热电偶监测关键位置，实验结果表明灯具各部件温度显著升高，为电子设备的热管理设计提供了参考。
解读: 该文章探讨的热特性表征与多尺度热仿真方法，对于阳光电源的功率电子产品（如组串式逆变器、PowerStack储能系统）具有一定的借鉴意义。虽然研究对象为LED驱动，但其提出的红外热成像与多点热电偶监测相结合的验证流程，可优化我司逆变器及PCS内部功率模块的散热设计与布局。建议将此类多尺度热建模仿真引入...
功率模块快速热分析的混合数据驱动与机理建模方法
Hybrid Data-Driven and Mechanistic Modeling Approach for Power Module Rapid Thermal Analysis
Jin Zhang · Laili Wang · Shuai Xiong · Yi Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率模块的温度分布对其安全运行和寿命至关重要。为在设计阶段优化热性能，本文提出一种混合建模方法，旨在平衡计算复杂性与分析精度，以应对模块设计阶段大量布局方案的快速评估需求。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的研发。在功率密度不断提升的背景下，该混合建模方法能显著缩短研发周期，提升对IGBT/SiC模块热设计的评估效率。建议研发团队将其集成至iSolarCloud或内部设计仿真平台，通过快速热分析优化模块布...
T型三电平逆变器的容错控制策略可靠性提升研究
Reliability Improvement of a T-Type Three-Level Inverter With Fault-Tolerant Control Strategy
Ui-Min Choi · Frede Blaabjerg · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文提出了一种针对T型三电平逆变器开路故障的容错控制策略。该方法根据半桥开关和中点开关的故障情况进行分类处理，并针对中点开关故障提出了两种对比方案，通过热分析等手段验证了其在提升系统可靠性方面的有效性。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式逆变器和大型地面电站逆变器的核心技术路线。该研究提出的容错控制策略能显著提升逆变器在极端工况下的生存能力，减少因功率器件开路导致的停机损失。建议研发团队关注该策略在iSolarCloud运维平台中的集成，通过故障特征识别实现远程预警，并优化现有逆变器产品的冗余控制逻辑，...
一种获取PCB电路稳态温度场的3D有限差分法
A 3-D Finite Difference Method for Obtaining the Steady-State Temperature Field of a PCB Circuit
Guochun Wan · Kaifeng Zhang · Kang Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
板载驱动模块工作产生的热量会导致产品故障率上升。本文针对驱动模块的热分析，提出了一种3D有限差分法，旨在解决传统商业软件（如ANSYS ICEPAK或FLOTHEM）在处理复杂PCB热仿真时计算资源消耗大、建模复杂的问题，通过考虑LED及周边功率元器件的耦合影响，实现更高效的稳态温度场预测。
解读: 热设计是阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）核心可靠性指标的关键。该文提出的3D有限差分法相比传统有限元法（FEM）具有更高的计算效率，非常适合在产品研发早期阶段对高功率密度PCB进行快速热迭代。在阳光电源的研发流程中，该方法可用于优化逆变...
一种能够表征热耦合效应的多芯片功率模块热网络模型
A Thermal Network Model for Multichip Power Modules Enabling to Characterize the Thermal Coupling Effects
Huimin Wang · Zongyao Zhou · Zhiliang Xu · Xinglai Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于Cauer模型的热网络模型（TNM），旨在解决多芯片功率模块在热分析中精度与计算效率难以兼顾的问题。该模型能够有效表征芯片间的热耦合效应，为电力电子变换器的可靠性评估提供了高效且准确的分析工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重要意义。在这些高功率密度产品中，功率模块的热设计是决定系统可靠性与寿命的关键。通过引入该热网络模型，研发团队可在设计阶段更精准地模拟多芯片间的热耦合效应，优化散热结构设计，从而提升逆变器和...