{rfName}
AC

Llicència i ús

Altmetrics

Grant support

Funding for the work reported in this paper was provided in part by the U.S. Department of Energy (DOE), Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, Solar Energy Technologies Office grant number DE-EE0008346. This work was authored in part by the National Renewable Energy Laboratory, operated by Alliance for Sustainable Energy, LLC, for the U.S. DOE under Contract No. DE-AC36-08GO28308. The views expressed in the article do not necessarily represent the views of the DOE or the U.S. Government.

Anàlisi d'autories institucional

Ramos, ReginaAutor o coautor

Compartir

18 denovembre de 2019
Publicacions
>
Conferència publicada
Green

AC Resistance Reduction Using Orthogonal Air Gaps in High Frequency Inductors

Publicat a:2014 Ieee 15th Workshop On Control And Modeling For Power Electronics (Compel). - 2019-01-01 (), DOI: 10.1109/COMPEL.2019.8769607

Autors: Mukherjee, Satyaki; Gao, Yucheng; Ramos, Regina; Sankaranarayanan, Vivek; Majmunovic, Branko; Mallik, Rahul; Dutta, Soham; Seo, Gab-Su; Johnson, Brian; Maksimovic, Dragan;

Afiliacions

Natl Renewable Energy Lab, Power Syst Engn Ctr, Golden, CO 80401 USA - Autor o coautor
Univ Colorado, Dept Elect Comp & Energy Engn, Colorado Power Elect Ctr, Boulder, CO 80309 USA - Autor o coautor
Univ Politecn Madrid, CEI, Madrid, Spain - Autor o coautor
Univ Washington, Seattle, WA 98195 USA - Autor o coautor

Resum

This paper presents a relatively simple technique to reduce winding losses due to fringing fields in high-frequency inductors. In high-frequency power electronics, ac inductor winding losses are affected by skin and proximity effects, including uneven current distribution due to fringing magnetic fields around airgaps. It is well known how fringing effects can be mitigated using distributed airgaps, at the expense of non-standard core or winding geometry. The orthogonal-airgap approach proposed in this paper combines airgaps in core segments parallel with the windings with airgaps in segments perpendicular to the windings. The approach is developed using a 1D analytical framework and validated by 2D finite-element simulations. Analytical guidelines are presented to optimize the airgaps to achieve minimum ac resistance. As a case study, a planar inductor is designed for an 8 kW SiC-based buck converter operating at 250 kHz. It is shown how the orthogonal airgaps result in more than 45% reduction in ac resistance and substantially reduced inductor losses compared to the design using standard airgaps. The results are verified by loss measurements on an experimental converter prototype.

Paraules clau

Atmospheric modelingConductorsInductorsMagnetic coresProximity effectsResistanceWinding lossWindings

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

Independentment de l'impacte esperat determinat pel canal de difusió, és important destacar l'impacte real observat de la pròpia aportació.

Segons les diferents agències d'indexació, el nombre de citacions acumulades per aquesta publicació fins a la data 2025-07-14:

  • WoS: 1
  • Scopus: 4

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-07-14:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 8 (PlumX).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: United States of America.