ANSYS 开关电源及磁性元器件解决方案
对于开关电源中磁性部件,Ansys软件可以实现:
磁部件方案快速优选:根据提出的电源硬件拓扑结构、输入输出电压值、输出功率、纹波大小、磁芯材料和形状等要求,软件能通过磁路法快速优选方案,并能根据用户要求列出指标最靠前的若干种方案。
磁部件虚拟制作和分析平台:包含世界知名的各大元件厂商材料库,支持用户直接用选定的磁芯、导线等原材料直接用简单方法绕制变压器和电感,并可精确分析和计算激磁电感、漏电感、直流和交流电阻、绕组电容等参数,还可以进行精确地短路、开路实验和小信号测试。
磁部件电磁场有限元分析:采用集成化的用户设计界面,对于一些特殊的复杂电磁部件,提供丰富的UDP建模功能,具有丰富的材料库和用户自定义材料库功能,采用无需用户干预的自动自适应网格剖分技术,用户可以定义任意波形的电压源或电流源作为磁性器件的激励,并能计算瞬态铁耗,同时具有瞬态电场求解功能。
磁部件的多物理场耦合分析:能够实现Maxwell与ANSYS Mechanical、Fluent、Icepak等模型无缝连接,完成电磁场、温度场、结构场以及流体场的协同仿真,特别是电磁和热的耦合仿真,对部件的损耗及温升情况进行预测。
对于MOSFET和IGBT等功率部件,Ansys软件可以实现:功率器件的特征化建模功能:对于使用的SiC和Si材料的功率器件,用户可以依据datasheet的测试数据进行仿真建模,进而得到特定型号器件的电热动态仿真模型。
对于开关电源中的杂散寄生参数,Ansys可以实现:使用Q3D软件完成对杂散寄生参数模型的抽取,并与Simplorer进行动态链接,结合精确的高保真部件有限元模型和电路系统结构,进行多物理域开关电源的瞬态协同仿真。
对于开关电源的EMI仿真,Ansys软件可以实现:
使用Simplorer将有限元仿真的高精度部件模型进行集成,实现开关电源电路系统仿真,通过添加对应标准下的LISN网络模型,进而实现开关电源系统的传导EMI仿真。
搭建EMI电源滤波器模型,使用场路协同方式完成滤波器的共模及差模插入损耗仿真。
Ansys软件可以将开关电源的电路系统仿真的电流电压波形传递给HFSS,进而完成开关电源系统的辐射EMI仿真。
对于开关电源的一些减小EMI辐射的屏蔽措施,ANSYS HFSS可以校验电磁屏蔽效能的有效性。