找到 17 条结果
人工智能在电力电子系统高频磁性元件设计中的应用综述
Artificial Intelligence Applications in High-Frequency Magnetic Components Design for Power Electronics Systems: An Overview
Xiaobing Shen · Yu Zuo · Jiaze Kong · Wilmar Martinez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文综述了人工智能（AI）在电力电子高频磁性元件（电感与变压器）设计中的应用，涵盖专家系统、模糊逻辑、元启发式算法及机器学习四大类。文章重点探讨了AI模型在损耗估计、参数优化及设计自动化方面的应用，旨在提升高频电力电子系统的设计效率与性能。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及充电桩的核心功率密度瓶颈。引入AI辅助设计可显著缩短高频磁性元件的研发周期，优化损耗模型，助力提升产品功率密度。建议研发团队利用机器学习算法替代传统的繁琐有限元仿真，在PowerTitan等大功率储能产品中实现磁性元件的...
锰锌铁氧体优异的可调直流偏置叠加特性
Excellent Tunable DC Bias Superposition Characteristics for Manganese–Zinc Ferrites
Guohua Wu · Zhong Yu · Ke Sun · Rongdi Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
锰锌（MnZn）功率铁氧体广泛应用于电力转换的电感器和变压器中。其性能直接影响磁性元件的磁导率、饱和磁感应强度、磁芯损耗及直流偏置叠加特性。本文研究了如何通过优化铁氧体材料特性，提升其在直流偏置下的稳定性，这对电力电子变换器的效率和体积优化具有重要意义。
解读: 磁性元件是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心功率密度瓶颈。该研究针对MnZn铁氧体直流偏置特性的优化，直接关联到高功率密度磁性元件的设计。在储能PCS的大电流工况下，优异的直流偏置特性可有效减小电感体积，降低磁芯损耗，从而提升整机...
克服测试夹具对电容和电感寄生参数测量的影响
Overcoming the Effect of Test Fixtures on the Measurement of Parasitics of Capacitors and Inductors
Joaquin Bernal Mendez · Manuel J. Freire · Maria Angeles Martin Prats · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文分析并比较了评估电容和电感寄生参数的测量技术，重点关注电力电子变换器传导电磁兼容（EMC）频率范围内的阻抗特性。文章对比了直接阻抗测量法与传输系数测量法，旨在消除测试夹具对高频寄生参数测量结果的干扰，提高电力电子系统电磁兼容设计的准确性。
解读: 在阳光电源的高功率密度产品（如PowerTitan储能系统及组串式逆变器）设计中，高频寄生参数对电磁兼容（EMC）和开关损耗影响巨大。该研究提出的测试夹具补偿方法，能有效提升研发阶段对关键无源元件（电容、电感）高频特性的建模精度，从而优化EMI滤波器设计，降低传导干扰。建议在研发测试中心推广该测量校...
包含利兹线的电感和变压器绕组热建模
Thermal Modeling of Inductor and Transformer Windings Including Litz Wire
Phyo Aung Kyaw · Mylene Delhommais · Jizheng Qiu · Charles R. Sullivan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种针对电感和变压器绕组（含利兹线）的热阻近似解析模型。该模型仅需材料热属性和几何尺寸参数，即可实现磁性元件电学与热学性能的协同优化，从而助力高功率密度电力变换器的设计。
解读: 磁性元件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能变流器中的核心损耗源。该解析模型能够显著提升研发阶段磁性元件热设计的精度与效率，减少对耗时有限元仿真（FEA）的依赖。在追求高功率密度的产品迭代中，该方法有助于优化绕组结构，降低温升，从而提升逆变器和PCS在高温环境下的输...
通过热建模和热成像测量分析电感边缘效应损耗
Fringing-Effect Losses in Inductors by Thermal Modeling and Thermographic Measurements
Rafal Sylwester Kasikowski · Boguslaw Wiecek · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文研究了带气隙磁性元件中边缘磁场效应对绕组损耗和温度分布的影响。磁通量在气隙处发生扩散，导致绕组中产生额外的涡流损耗。文章通过热建模与红外热成像实验，量化了该效应引起的损耗，为优化磁性元件设计提供了理论与实验依据。
解读: 磁性元件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能变流器中的核心功率密度瓶颈。边缘效应引起的额外损耗直接影响系统效率及热稳定性。该研究提出的热建模与热成像方法，可直接应用于阳光电源磁性元件的选型与优化设计，有助于提升PowerTitan等高功率密度产品的散热设计水平，降低...
静止空气中环形和E型电感的热网络模型
Thermal Network Models for Toroidal and E-Core Inductors in Still Air
Lucas Andrade Militão · Bruno Bertoldi · André Giovani Leal Furlan · Marcelo Lobo Heldwein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
电感与变压器的热管理对电力变换器设计至关重要。本文研究了静止空气中磁性元件的热网络模型，旨在提供快速且准确的温度预测，以优化电路热设计。针对现有模型应用受限的挑战，文章探讨了提升热建模精度与效率的方法，为电力电子系统的热可靠性设计提供了理论支撑。
解读: 电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中的核心磁性元件，其热设计直接影响系统的功率密度与长期运行可靠性。该文提出的热网络模型可集成至阳光电源的研发流程中，替代部分耗时的有限元仿真，实现对磁性元件温升的快速评估。建议研发团队将其应用于高功率密度PCS产品的热设计...
粉末磁芯电感振动与噪声发射研究
Investigation of Vibration and Acoustic Noise Emission of Powder Core Inductors
Kwang-Yong Yoo · Byoung Kuk Lee · Dong-Hee Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
在开关频率处于可听频率范围内的电力电子应用中，磁性元件的振动与噪声设计与效率设计同等重要。本文针对并网逆变器中广泛使用的粉末磁芯，探讨了其在振动和声学噪声方面的特性，弥补了现有研究多集中于效率和磁芯损耗的不足。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重要意义。随着产品功率密度的提升，电感作为磁性元件的核心，其噪声与振动控制直接影响产品的用户体验（尤其是户用及工商业场景）及长期运行可靠性。建议研发团队利用有限元仿真技术，在设计阶段引入多...
基于磁矩分析的电感近场评估与抑制
Near Magnetic Field Assessment and Reduction for Magnetic Inductors With Magnetic Moment Analysis
Huan Zhang · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文基于麦克斯韦方程组建立了电感磁偶极矩模型，用于电力电子系统中电感的近场评估与抑制。模型将电感的近场源分解为绕组和气隙产生的磁偶极矩，通过磁矩叠加确定近场分布，为优化电感设计、降低电磁干扰提供了理论基础。
解读: 电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及充电桩中的核心磁性元件。该研究提出的磁偶极矩建模方法，能够有效指导高功率密度产品设计中的电磁兼容（EMC）优化。通过精确评估绕组与气隙的近场分布，研发团队可在设计阶段降低电感漏磁，减少对PCB敏感元器件的干扰，从而提升逆变器与PCS系统的可...
具有均匀磁通密度分布的磁导率梯度纳米晶环形磁芯的热增强研究
Thermal Enhancement of Permeability-Gradient Nanocrystalline Toroidal Core With Uniform Magnetic Flux Density Distribution
Chen Chen · C. Q. Jiang · Sheng Ren · Weisheng Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
电感是电力电子设备的核心元件，但环形磁芯中非均匀的磁通密度分布会导致过早饱和及材料利用率下降。本文提出了一种沿径向具有磁导率梯度的纳米晶环形磁芯，通过优化磁通分布，改善了磁芯的热性能和材料利用效率。
解读: 该研究针对磁性元件的磁通分布优化，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的高频电感设计具有重要参考价值。通过采用磁导率梯度技术，可以有效降低电感磁芯的局部过热，提升功率密度，并减少磁性材料损耗。建议研发团队在下一代高功率密度PCS及逆变器磁性元件选...
考虑电感热效应的单电感DC-DC变换器建模
Modeling Single Inductor DC–DC Converters With Thermal Phenomena in the Inductor Taken Into Account
Kalina Detka · Krzysztof Gorecki · Janusz Zarebski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种考虑电感热效应的单电感DC-DC变换器建模方法。文中构建了适用于SPICE仿真的电感及半导体器件电热模型，并对采用不同磁芯材料的Buck和Boost变换器进行了电热特性分析。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在组串式光伏逆变器（如SG系列）和储能变流器（如ST系列、PowerTitan）中，电感是关键磁性元件，其热特性直接影响变换效率与系统可靠性。通过引入电热耦合模型，研发团队可在设计阶段更精准地预测电感在极端工况下的温升，优化磁芯材料选型与散热设计，从而提...
针对电感和变压器绕组损耗的Dowell方程的圆柱坐标系修正分析
An Analytical Correction to Dowell's Equation for Inductor and Transformer Winding Losses Using Cylindrical Coordinates
Daniel Whitman · Marian K. Kazimierczuk · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文探讨了高频磁性元件绕组损耗计算问题。传统Dowell方程基于笛卡尔坐标系的一维近似，忽略了绕组曲率的影响。本文通过圆柱坐标系推导了更精确的解析表达式，修正了绕组曲率对交流电阻和损耗计算的偏差，为高频磁性元件设计提供了更准确的理论依据。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以及充电桩的核心功率变换部件。随着功率密度提升和开关频率增加，绕组高频损耗成为制约效率和热设计的关键。本文提出的圆柱坐标系修正方法，能显著提升磁性元件损耗建模的精度，有助于研发团队在产品设计阶段更精准...
重新思考电感寄生电容建模的基本假设
Rethinking Basic Assumptions for Modeling Parasitic Capacitance in Inductors
Hongbo Zhao · Shaokang Luan · Zhan Shen · Alex J. Hanson 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文重新审视了电感寄生电容解析建模中的常用假设，重点分析了集总电容网络法和能量守恒法。研究指出集总电容网络法在计算等效寄生电容时存在局限性，并对相关物理建模方法进行了修正与优化，旨在提升高频功率变换器中电感设计的准确性。
解读: 电感是阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）的核心磁性元件。随着功率密度提升和开关频率增加，寄生电容对EMI性能及高频损耗的影响愈发显著。本文提出的建模优化方法有助于研发团队在设计阶段更精确地预测磁性元件的高频行为，减少样机调试迭代次数。建议在iS...
柔性变压器的建模与分析
Modeling and Analysis of the Bendable Transformer
Godwin Kwun Yuan Ho · Cheng Zhang · Bryan M. H. Pong · S. Y. Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文研究了用于可穿戴电子设备的柔性变压器。该变压器印刷在薄而可弯曲的薄膜上，可贴合人体肢体。研究利用部分等效电路理论建立了电感器和柔性变压器的分析模型，并推导了其互感和自感特性。
解读: 该文献研究对象为柔性电子领域的微型变压器，主要应用于可穿戴设备，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器等大功率电力电子设备的技术路线存在显著差异。阳光电源的核心业务聚焦于高功率密度、高可靠性的工业级电力转换，而柔性电子技术目前在公司现有产品线中...
考虑磁滞磁特性的电感Cauer等效电路SPICE仿真研究
Cauer-Equivalent Circuit for Inductors Considering Hysteresis Magnetic Properties for SPICE Simulation
Yuki Sato · Kenji Kawano · Dongbin Hou · Jeffrey Morroni 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种合成电感Cauer等效电路的新方法，能够表征磁滞、涡流、异常铁损、直流及交流绕组损耗以及电感特性。该模型仅需正弦激励下的电感损耗测量数据即可合成SPICE损耗模型，可用于评估任意激励下的损耗。
解读: 该研究对于提升阳光电源在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能变流器（如PowerTitan、ST系列）中的磁性元件设计精度具有重要意义。通过更精确的SPICE损耗建模，研发团队可以在仿真阶段更准确地评估电感在复杂工况下的发热与效率，从而优化磁性元件的选型与散热设计。这不仅有助于提升整机效率，还能通过...
一种用于双有源桥变换器的低损耗正交解耦磁集成结构
A Low Loss Orthogonal Decoupling Magnetic Integrated Structure for Dual Active Bridge Converter
Zhenkai Cao · Wu Chen · Zhan Shen · Yichen Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种用于双有源桥（DAB）变换器的正交解耦磁集成结构（ODMIS），旨在减小变压器和电感的体积。该结构通过正交解耦设计，实现了集成串联电感与励磁电感的磁通独立，有效降低了磁性元件的体积，提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，磁集成技术能显著提升PCS的功率密度，降低系统体积与成本。建议研发团队评估该正交解耦结构的损耗特性与散热表现，探索其在兆瓦级储能变流器中的应用潜力，以进一步...
叠层永磁体实现电流源变换器中磁性元件的小型化
Laminated Permanent Magnets Enable Compact Magnetic Components in Current-Source Converters
Zheng An · Xiangyu Han · Mickael J. Mauger · Brad Houska 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
磁性元件是限制变换器功率密度的主要瓶颈，特别是电流源变换器（CSC）。虽然永磁体（PM）可抵消电感/变压器中的直流磁通，但标准永磁体在中频应用中会产生严重的涡流损耗和热应力。本文提出采用叠层永磁体技术，有效抑制涡流损耗，为实现高功率密度磁性元件提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率PCS具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度演进，磁性元件的体积和损耗是制约系统集成度的关键。通过引入叠层永磁体技术，可有效优化电感设计，减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度并降低散热压力。建议研发团队关注该...
无源元件的尺寸与重量：高功率密度变换器设计的缩放趋势
On the Size and Weight of Passive Components: Scaling Trends for High-Density Power Converter Designs
Nathan Charles Brooks · Jiarui Zou · Samantha Coday · Ting Ge 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
高性能电力电子设计依赖于对有源和无源元件的精确表征。本文提出了一个量化无源元件性能的框架，通过回顾现有方法和稳健的器件品质因数（FOM），对近70万种商用电容器和电感器进行了综合调研，旨在为高功率密度变换器设计提供缩放趋势分析与参考。
解读: 该研究对阳光电源实现产品高功率密度化具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器设计中，无源元件（电感、电容）往往占据体积与重量的大头。通过文中建立的缩放趋势模型与FOM评估，研发团队可更精准地在设计初期筛选高性能磁性元件与电容器，优化散热与空间布局。建议将此框架集成至iSol...