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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...
一种平衡精度与计算速度的平面电感二维绕组模型
A Two-Dimensional Winding Model for Planar Inductors Balancing Accuracy and Computational Speed
Tianming Luo · Pinhe Wang · Bima Nugraha Sanusi · Hanqing Cao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种用于预测平面电感绕组损耗的二维模型。与变压器不同，电感中存在显著的二维磁场，导致损耗计算复杂。该模型通过简化二维磁场分析，在保证计算精度的同时显著提升了计算速度，为高频功率变换器中电感的设计与优化提供了高效工具。
解读: 平面电感是提升阳光电源组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩功率密度的关键组件。随着产品向高频化、小型化发展，绕组损耗的精确预测直接影响散热设计与效率优化。该模型在设计阶段能有效替代耗时的有限元仿真，缩短研发周期。建议研发团队将其集成至iSolarCloud配套的电力电子设计工具链中，以...
一种用于利兹线和空心线圈的快速三维数值阻抗计算方法
A Fast 3-D Numerical Impedance Calculation for Litz Wire and Air-Core Coils
Tianming Luo · Mohamad Ghaffarian Niasar · Peter Vaessen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种基于圆柱单元的三维数值阻抗计算方法，用于建模利兹线及其绕制的空心线圈。该方法通过将三维问题转化为二维分析的类比，显著减少了离散化所需的单元数量，并考虑了横向效应，实现了对复杂绕组阻抗的高效准确计算。
解读: 该研究提出的快速阻抗计算方法对阳光电源的功率电子设计具有重要价值。在光伏逆变器（如组串式逆变器）和储能变流器（如PowerTitan系列）中，高频磁性元件（如电感、变压器）的损耗是影响整机效率和热设计的关键。利用该方法，研发团队可以在设计阶段更精确地评估利兹线绕组在不同频率下的交流损耗，优化电感设计...
高频变压器绝缘在高压PWM应力下的局部放电行为
Partial Discharge Behavior of High-Frequency Transformer Insulation Under High-Voltage PWM Stress
Zhaoxin Wang · Xing Wei · Claus Leth Bak · Filipe Faria da Silva 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
随着固态变压器（SST）电压等级的提升，其内部高频变压器（HFT）承受着高压、高频PWM电压的严苛电应力。这种应力易引发绝缘系统的局部放电（PD），进而导致绝缘失效。本文研究了该工况下的放电特性，对提升电力电子变换器绝缘可靠性具有重要意义。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）中的高频磁性元件设计具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度和更高电压等级（如1500V及以上系统）演进，高频变压器在高频PWM波形下的绝缘老化问题日益突出。建议研发团队在磁性元件设计阶段引入该文提出的局部放电评估模型，优化绝...
多绕组电力变压器快速暂态建模
Multi-Winding Power Transformer Modeling for Fast-Front Transients
Farzad Nasirpour · Tianming Luo · Mohamad Ghaffarian Niasar · Marjan Popov · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月
本文提出一种考虑铁芯和导体涡流损耗的电力变压器综合模型，通过精细的解析方法准确表征变压器的电磁特性。引入磁通对电感和电阻参数的影响，显著提升了模型的精度与适用性。该模型结合铁芯与导体对磁场分布的作用，适用于宽频域下的暂态分析。通过与有限元法及实测数据对比验证了模型有效性，并采用导纳矩阵降阶技术建立低阶等效模型，聚焦关键节点，降低计算复杂度的同时保持精度，实现了特定位置电压响应的高效精确计算。
解读: 该多绕组变压器快速暂态建模技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，隔离变压器面临电网故障、开关操作等快速暂态冲击，该模型可精确预测绕组电压分布和涡流损耗，优化绝缘设计并提升可靠性。对于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离变压器，该建模...