ANSOFTPEXPRT软件-磁性元件的计算机设计流程

0.1
±0.003
0.15
±0.003
0.19
±0.003
0.21 ±0.003
0.23
±0.003
0.27
±0.004
0.29
±0.004
0ห้องสมุดไป่ตู้31
±0.004
0.33
±0.004
0.35
±0.004
0.38
±0.005
0.47
±0.005
0.57
±0.006
0.63
±0.006
0.67
±0.007
• 能计算出磁性元件的多种性能参数，包括磁 心损耗、绕组损耗、磁通密度、直流阻抗、 交流阻抗、电感量、漏磁和温升等
• 考虑了各种复杂效应对设计的影响，如趋肤 效应、临近效应等
两种设计方法
• 用PExprt直接设计 • 用PExprt的建模模块（PEmag）设计
方法一 第一步：创建新的工程文件
工程名命名规则
• 工程名长度不大于32个字符 • 由字母(A~Z)和数字(0~9)组成,最好以字母
打头 • 最好不要在工程名中使用current、initial、
empty、last、mesh、、previous、seeded、 part等保留字 建议：项目名称+版本号 如SWH65 28S15 VOL1
第二步：选择磁性元件类型
第十一步：选择磁心材料
磁性材料种类包括 • FERRITE • IRON POWDER
第十二步：开始设计过程
第十三步：观察设计结果
第十四步：观察性能结果
第十五步：观察构造结果
第十六步：查看报表
第十七步：生成模型
注意：在生成模型前，在菜单中选择将所有工程文件保存在指定文件夹里。
第十八步：将模型导入Simplorer
1. 基于波形的电感
1
2. 基于Buck拓扑的电感
3. 基于Boost拓扑的电感
2 3
4. 基于Buck-boost拓扑的电感
4
5. 基于波形的变压器
6. 基于经典正激拓扑的变压器
5
7. 基于半桥拓扑的变压器
6
8. 基于全桥拓扑的变压器
7
9. 基于推挽拓扑的变压器
8
10. 基于波形的耦合电感
9
11. 基于波形的反激拓扑变压器
3.133 3.703 2.034 2.332 0.9219 1.0159 0.5794 0.6278 0.4757 0.5123 0.3941 0.4298 0.2874 0.3103 0.2497 0.2684 0.2189 0.2344 0.1932 0.2069 0.1722 0.1834 0.1456 0.1561 0.0956 0.1015 0.0650 0.0690 0.05335 0.05638 0.0471 0.0499
0.105 0.129 0.192 0.236 0.256 0.278 0.32 0.34 0.363 0.386 0.402 0.442 0.539 0.645 0.706 0.748
0.014 0.016 0.023 0.027 0.029 0.032 0.035 0.035 0.035 0.035 0.038 0.04 0.045 0.049 0.050 0.051
磁性元件定义正确
第九步 ：模型属性框设置
Model Language
Capacitances
Core Model
Curve Fitting Settings
第十步 生成模型
在菜单中选择 Modeler/FEA based Modeler（2D）/Start 2D Model Generation，弹出 有限元建模器的界面，点 击“start”键，生成有限 元模型后会自动将模型文 件保存在项目文件夹里。
磁性元件的计算机设计流程
2006.9
前言
• 磁性元件设计在开关电源中的重要性 • 磁性元件设计的难点 • 磁性元件的计算机设计方法
PExprt简介
• 提供了多家国际大厂的磁心、骨架、绝缘材 料和导线的标准库，方便用户设计使用
• 可以设计电感、多绕组变压器、耦合电感以 及反激元件等多种磁性元件
• 对设计参数进行优化，包括磁心尺寸、磁心 材料、绕组匝数、气隙长度、绕线规格、并 绕线股数
第十一步 察看结果
在菜单中选择Results/FEA based(2D),弹出表示计算结果 的图表。
3.401 2.176 0.9673 0.6029 0.4935 0.4114 0.2986 0.2588 0.2265 0.1999 0.1777 0.1507 0.0985 0.06699 0.05484 0.0485
最小击穿电 压（有 效值） V 500 600
2000 2200 2500 2500 2800 2800 2800 3100 3100 3100 3500 4000 4000 4000
方法二 第一步：创建新的工程文件
第二步：选择“Cores”栏
第三步：选择“Bobbins”栏
第四步：选择“Windings”栏
第五步：选择“Wirs/Ins”栏
第六步：选择“Core Material” 栏
第七步：连接绕组及引脚
第八步：单击“Design Status” 栏
磁性元件定义有问题
10
12. 基于反激拓扑的变压器
11
12
第三步：选择“Waveform”栏
基于波形的电感
基于Buck拓扑的电感
基于波形的变压器
基于经典正激拓扑的变压器
基于波形的耦合电感
基于波形的反激拓扑变压器
基于反激拓扑的变压器
第四步：选择“Design Input” 栏
Winding setup
第八步：选择磁心尺寸
第九步：选择骨架（可选）
第十步：选择线型
可供选用的线型 • LISZ • ROUND • FOIL • SQUARE • PLANAR
漆包线参数列表
标称直 导体直径
径
公差
mm
mm
最大外径 mm
最小绝缘 厚度
mm
铜导体电阻Ω/ m 最小值 最大值 标称值
0.08
±0.003
2D
1D Completely
1D Partially
第五步：选择“Modeling Option” 栏
第六步：选择库
磁性元件标准库 • TDK • Ferroxcube • AVX • Epcos • Magnetics • Micrometals • Steward
第七步：选择磁心形状
磁心结构包括 • POT • Toroidal • EE • EFD • ETD • UU • EI • EP • UI • RM