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用于中压应用基于矩阵的电感结构
Matrix-Based Inductor Structure for MV Applications
Anup Anurag · Rudy Wang · Peter Barbosa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
中压（MV）变换器设计的关键在于中压电感的设计，需兼顾绝缘可靠性、高性能、可制造性、模块化及可重复性。本文提出了一种新型模块化中压高频电感设计，采用矩阵式结构以满足电感需求。
解读: 该技术对阳光电源的中压储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，电感作为核心磁性元件，其体积、损耗与绝缘性能直接影响系统功率密度。该矩阵式电感设计方案有助于提升阳光电源产品的模块化水平，优化高频化趋势下的...
圆形导体线圈的二维绕组损耗计算
2-D Winding Losses Calculation for Round Conductor Coil
Tianming Luo · Mohamad Ghaffarian Niasar · Peter Vaessen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
绕组损耗计算对电感和变压器设计至关重要。本文提出了一种修正的Ferreira一维公式，考虑了导体间的相互作用。随后，基于圆形导体在均匀外场下的解析解，提出了一种二维损耗计算方法，通过计算等效外磁场来评估绕组损耗。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中磁性元件的优化设计。在追求高功率密度和高效率的趋势下，磁性元件的损耗评估是提升整机效率的关键。该二维损耗计算方法相比传统一维模型更精准，能有效指导研发团队在设计阶段降低电感和变压器的温升，减少材料浪费，从而提升Powe...
面向中压应用基于PCB的电感结构
PCB Based Inductor Structure for MV Applications
Anup Anurag · Peter Barbosa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
碳化硅（SiC）功率器件推动了固态变压器等中压大功率应用的发展。中压系统设计的关键挑战在于电感器的设计，这要求在实现高性能的同时，必须具备可靠的绝缘设计。
解读: 该技术对阳光电源的中压储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压光伏逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，传统电感体积大、绝缘难度高，基于PCB的集成电感技术有助于提升功率密度并优化散热。建议研发团队关注该结构在紧凑型高压PCS中的应用潜力，特别是在提升...
直流偏置下磁粉材料的磁导率宏观模型
Permeability Macromodels for Magnetic Powder Materials Under DC Bias
Arne Schröder · Tommaso Bradde · Dierk Bormann · Alexandru Savca 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
磁粉材料因其高饱和磁通密度和优异的高频性能，常用于大电流电感设计。为优化高频电感，需考虑叠加直流偏置下的磁导率频谱。本文旨在建立紧凑的宏观模型，以便在系统级电路仿真中准确表征这些特性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器中的磁性元件设计至关重要。在储能PCS和光伏升压电路中，电感器在直流偏置下的性能直接影响系统效率、体积及热稳定性。通过引入该宏观模型，研发团队可在电路仿真阶段更精确地预测电感损耗与饱和特性，从而优化磁性元...
用于高电流垂直供电电压调节器的薄型电感器设计
Low-Profile Inductor Design for High-Current Vertical Power Delivery Voltage Regulators
Ruibo Cao · Jian Song · Xiangan You · Fengze Hou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
在高电流应用中，垂直供电（VPD）架构需要高度紧凑的电感器以维持电源完整性。然而，非均匀磁通分布下磁阻与电感器三维几何结构之间的非线性关系十分复杂，导致优化电感密度和电流密度面临挑战。本文提出了一种新的设计方法，旨在解决上述难题。
解读: 该研究聚焦于高电流密度下的电感器设计与磁性元件优化，对阳光电源的功率电子硬件研发具有参考价值。虽然垂直供电（VPD）主要应用于数据中心或高性能计算领域，但其核心的磁性元件小型化、非线性磁阻建模及高电流密度下的热与电磁优化方法，可迁移至阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerStack储能变流器（P...
考虑设计变量离散性的非饱和热限制高频变压器/电感设计解析优化
Analytical Optimization of Nonsaturated Thermally Limited High-Frequency Transformer/Inductor Design Considering Discreteness of Design Variables
Xiang Yu · Jianhui Su · Jidong Lai · Shilin Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种针对非饱和热限制高频变压器/电感的解析设计方法，旨在实现磁芯体积最小化和功率损耗最小化。该方法解决了传统解析设计在保持最优性、易用性和通用性之间的平衡难题，特别是针对设计变量离散性进行了优化，为高频磁性元件的高效设计提供了理论支撑。
解读: 磁性元件（电感/变压器）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。该研究提出的解析优化方法，能够显著提升磁性元件在设计阶段的选型精度与效率，直接助力公司实现产品的小型化与高效率目标。特别是在高频化趋势下，该方法对优化散热设...
使用应力退火和堆叠纳米晶磁芯的致密高效低温功率变换器
Dense and Efficient Cryogenic Power Converter Using Stress Annealed and Stacked Nanocrystalline Cores
Aaron Wadsworth · Matthew G.S. Pearce · Duleepa J. Thrimawithana · Lei Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
低温冷却超导电机是商用航空电气化的关键。利用相同的冷却系统，低温电力电子技术可显著提升功率密度与效率。本文提出了一种新型低温电感设计，适用于低温逆变器滤波。研究表明，应力退火纳米晶材料在低温环境下表现出最优的磁性能。
解读: 该研究聚焦于极端低温环境下的磁性元件设计，主要针对航空航天等特殊应用场景。对于阳光电源现有的光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统而言，目前主要运行在常规环境温度下，该技术短期内应用价值有限。但从长远技术储备看，随着高功率密度需求提升，纳米晶磁芯的优化设计及低温环境下的材料特...
具有显著交流磁通的电感设计
Design of Inductors With Significant AC Flux
Zhemin Zhang · Khai D. T. Ngo · Jeff L. Nilles · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对存在显著磁芯损耗的电感或耦合电感的设计方法，旨在实现最小磁芯体积。研究发现，商业化环形、ER及PQ磁芯的几何常数（Kgac）与磁芯体积呈幂函数关系，从而将总损耗直接表达为磁芯体积的函数，为高效率电感设计提供了优化路径。
解读: 电感是阳光电源光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列PCS）中核心的磁性元件。该文献提出的Kgac设计方法能够有效优化高频磁性元件的体积与损耗，对于提升逆变器功率密度、降低整机温升具有直接指导意义。建议研发团队在设计高频DC-DC变换器及储能PCS时，引入该方法进行磁...
一种非正弦感应下磁芯损耗估算的改进经验公式
An Improved Empirical Formulation for Magnetic Core Losses Estimation Under Nonsinusoidal Induction
Sobhi Barg · Kaicar Ammous · Hanen Mejbri · Anis Ammous · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
磁芯损耗计算是高频电力电子设备设计的核心。现有经验公式在处理非正弦波形、低占空比及频率大幅波动时精度不足。本文提出了一种改进的磁芯损耗估算方法，旨在提升高频应用下磁性元件设计的准确性与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及高频DC-DC变换器。在追求更高功率密度和效率的趋势下，磁性元件（电感、变压器）的损耗优化至关重要。该改进公式能更精准地预测非正弦工况下的磁芯损耗，有助于研发团队在设计阶段优化磁性元件选型与散...
纳米晶磁芯中的高频气隙损耗
High-Frequency Gap Losses in Nanocrystalline Cores
Yiren Wang · Gerardo Calderon-Lopez · Andrew J. Forsyth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文利用有限元分析研究了纳米晶电感磁芯在高频运行下的气隙损耗。研究发现，损耗主要集中在气隙区域，并探讨了损耗对关键设计参数和运行条件的依赖性。结果表明，此类磁芯中的气隙损耗显著，需在设计中重点考量以优化效率。
解读: 该研究对于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指导意义。随着功率密度提升，高频化成为趋势，磁性元件的损耗优化直接影响整机效率与温升控制。建议研发团队在电感设计阶段引入该有限元仿真方法，精确评估气隙边缘效应带来的附加损耗，从而优...
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。...
基于补偿气隙边缘场概念的新型高效/紧凑型汽车PCB绕组电感
Novel Highly Efficient/Compact Automotive PCB Winding Inductors Based on the Compensating Air-Gap Fringing Field Concept
Jannik Schafer · Dominik Bortis · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对汽车电子领域对成本和尺寸的严苛要求，本文提出了一种新型PCB绕组电感设计方法。通过补偿气隙边缘场概念，有效优化了磁性元件的材料与制造工艺，避免了昂贵的绕线工艺，显著降低了生产成本，同时提升了功率密度与效率。
解读: 该技术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。PCB绕组电感技术能显著降低磁性元件的生产成本并提升功率密度，这与公司充电桩产品追求小型化、低成本的趋势高度契合。建议研发团队评估该补偿气隙技术在充电桩高频DC-DC变换器中的应用潜力，以优化散热性能并简化自动化生产流程，从而提升产品在...
电流型双有源桥DC-DC变换器的磁集成结构与设计方法
A Structure and Design Method for Magnetic Integration of Current-Fed Dual Active Bridge DC–DC Converters
Zhiqiang Guo · Hongkun Yang · Guoen Cao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种用于电流型双有源桥（DAB）DC-DC变换器的磁集成结构及设计方法。通过分析变换器的工作模式，确保了最大功率传输并实现了零电压开关（ZVS）。在此基础上，对串联电感和输入直流电感进行了优化设计，旨在通过磁集成技术减小变换器体积并提升功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式光伏逆变器具有重要意义。DAB拓扑是双向DC-DC变换的核心，广泛应用于储能变流器（PCS）的直流侧升压环节。通过磁集成技术，可以有效减少磁性元件数量，缩小PCS模块体积，从而提升整机功率密度并降低成本。建议研发团...
多兆赫兹DC-DC变换器中硅基赛道型微电感的设计流程
Design Procedure for Racetrack Microinductors on Silicon in Multi-MHz DC–DC Converters
Ciaran Feeney · Ningning Wang · Sean Cian O Mathuna · Maeve Duffy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文针对多兆赫兹DC-DC变换器，提出了一种简单直观的硅基微电感设计方法。该方法基于给定的变换器规格，包含所有损耗组件的精确模型，旨在克服现有设计方法计算密集的问题，为高功率密度变换器设计提供指导。
解读: 该研究聚焦于多兆赫兹高频DC-DC变换中的微电感设计，对于阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能模块（如PowerStack系列）的功率密度提升具有参考价值。随着宽禁带半导体（GaN/SiC）在阳光电源产品中的广泛应用，开关频率不断提高，磁性元件的体积与损耗成为制约功率密度的瓶颈。虽然目前硅基微电感多...
气隙边缘磁场屏蔽以降低带气隙电感损耗的分析模型与概念研究
Analytical Model and Concept Study of an Air Gap Fringing Shield to Reduce Losses in Gapped Inductors
Thomas Ewald · Jürgen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了带气隙电感中边缘磁场对高频损耗的影响。针对现有研究多集中于损耗计算而非降低损耗的现状，提出了一种利用边缘磁场屏蔽装置在较高频率下衰减边缘磁场的新概念，旨在有效降低电感的高频损耗。
解读: 电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能变流器中的核心磁性元件。随着功率密度提升和开关频率增加，气隙边缘效应引起的绕组涡流损耗成为制约效率提升的关键瓶颈。该研究提出的屏蔽技术可直接应用于高频化磁性元件设计，有助于优化PowerTitan等大功率储能系统的热管理与转换...
中压滤波电感寄生电容的物理建模
Physics-Based Modeling of Parasitic Capacitance in Medium-Voltage Filter Inductors
Hongbo Zhao · Dipen Narendra Dalal · Asger Bjorn Jorgensen · Jannick Kjar Jorgensen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种通用的物理建模方法，用于识别中压（MV）滤波电感的寄生电容。该方法无需经验公式，且不受电感几何结构限制，通过识别电感的基本电容单元，实现了对端子间等效电容的精确解析计算。
解读: 该研究对于阳光电源的中压组串式逆变器及PowerTitan等大功率储能系统具有重要参考价值。在兆瓦级储能PCS和大型地面光伏逆变器中，滤波电感的高频寄生参数直接影响EMI性能及开关损耗。通过该物理建模方法，研发团队可在设计阶段更精准地预测电感的高频特性，优化磁性元件设计，从而提升系统功率密度并降低电...
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...
用于降低功率磁性元件边缘磁场涡流损耗的气隙形状优化
An Air-Gap Shape Optimization for Fringing Field Eddy Current Loss Reductions in Power Magnetics
Denys Igorovych Zaikin · Stig Jonasen · Simon Lee Mikkelsen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本研究通过优化电感器气隙形状来降低绕组涡流损耗。利用有限元分析软件进行电感仿真，并开发专用脚本实现优化算法，以最小化包含电感总损耗及其他加权项的目标函数，从而提升磁性元件的效率。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器中的核心功率密度瓶颈。边缘磁场引起的涡流损耗直接影响整机效率与温升。该研究提出的气隙形状优化方法，可直接应用于阳光电源大功率磁性元件的精细化设计，有助于在提升功率密度的同时降低热损耗，从而...
一种用于紧凑型DC-DC变换器晶圆级集成的硅基高Q值功率电感
A High-Q In-Silicon Power Inductor Designed for Wafer-Level Integration of Compact DC–DC Converters
Jiping Li · Victor Farm-Guoo Tseng · Zhiming Xiao · Huikai Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文介绍了一种嵌入硅衬底并实现晶圆级制造的新型功率电感（PIiS）。该电感利用深反应离子刻蚀形成高深宽比硅模具，从而获得与硅片等厚的电镀铜绕组。这种设计旨在提高电感性能，为紧凑型DC-DC变换器的集成化提供解决方案。
解读: 该技术涉及功率电感的微型化与晶圆级集成，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有潜在参考价值。随着光伏与储能系统向高功率密度、小型化方向发展，集成化电感技术有助于进一步减小变换器体积，提升功率密度。建议研发团队关注该技术在低功率等级DC-DC变换器中的应用可行性，特别是针对户用储能系统中的辅...
基于Delta-Yoke复合磁芯的三相LCL滤波器磁集成技术
Magnetic Integration of Three-Phase LCL Filter With Delta-Yoke Composite Core
Yong Liu · Kye Yak See · King Jet Tseng · Rejeki Simanjorang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
磁性元件是制约电力电子变换器功率密度的关键因素。本文研究了三相LCL滤波器电感在Delta-Yoke复合磁芯上的磁集成方案。以传统矩形磁芯为基准，所提出的Delta-Yoke磁芯结构在保持性能的同时，实现了近10%的重量优化，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器）具有极高的应用价值。LCL滤波器是并网逆变器的核心无源组件，其体积和重量直接决定了整机的功率密度和成本。通过采用Delta-Yoke复合磁芯进行磁集成，阳光电源可以进一步减小逆变器体积，提升产品在工商业及地面电站场景下的安装便利性和功率密度竞...
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