System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 损耗仿真、热仿真和磁热耦合方法、电子设备及存储介质技术_技高网

损耗仿真、热仿真和磁热耦合方法、电子设备及存储介质技术

技术编号:40499141 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-26 19:26
本申请公开了损耗仿真、热仿真和磁热耦合方法、电子设备及存储介质,该方法基于高频磁性器件的电磁模型仿真软件进行损耗仿真,基于高频磁性器件的热模型仿真软件进行热仿真,并且两个仿真软件之间的数据能够进行相互动态传递,使得高频磁性器件的热和损耗都实现稳态,整个过程可借助相应的软件进行可视化操作,提高高频磁性器件的设计效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及高频磁性器件的设计,尤其涉及一种损耗仿真、热仿真和磁热耦合方法、电子设备及存储介质


技术介绍

1、高频磁性器件常应用于开关电源和驱动电路中,其作为电力电子磁性器件,在电路中起到能量转换及电路隔离的作用。当高频磁性器件输入电流频率越高时,其磁芯的涡流损耗与磁滞损耗越明显,且损耗分布不均匀,若采用不均匀的损耗计算高频磁性器件的热分布时,所得到的热分布也是不均匀的,高频磁性器件的损耗和热量无法达到均衡。

2、相关技术中,通过手动计算整机中的高频磁性器件的实际损耗和测量整机中的高频磁性器件的热,若损耗和热都不平衡,则对相关参数进行调整后重新进行打样,重新对打样后的整机中的高频磁性器件进行损耗和热测量,通过不断调整,直到最终高频磁性器件的损耗和热都达到稳态。

3、但是,采用该方式进行高频磁性器件的损耗的计算和热的测量,以及进行损耗和热的稳态,均会使得高频磁性器件的设计过程比较繁琐,导致高频磁性器件的设计效率较低。


技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种损耗仿真、热仿真和磁热耦合方法、电子设备及存储介质,旨在基于高频磁性器件的电磁模型进行损耗仿真,基于高频磁性器件的热模型进行热仿真,并且两个模型之间的数据能够进行相互动态传递,实现高频磁性器件的热均匀和损耗均匀,整个过程可通过相应的软件进行可视化操作,提高高频磁性器件的设计效率。

2、本申请实施例提供了一种高频磁性器件的损耗仿真方法,所述高频磁性器件的损耗仿真方法,包括:

3、显示损耗仿真界面,其中,所述损耗仿真界面包括第一仿真组件区域和电磁模型显示区域,且在所述电磁模型显示区域显示有高频磁性器件对应的电磁模型;

4、响应于对所述第一仿真组件区域的触发操作时,显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗;

5、比对所述仿真损耗和实际损耗之间的损耗差值是否大于预设损耗值;

6、若是,调整所述电磁模型的电阻率和磁导率后,重新触发所述第一仿真组件区域进行损耗仿真。

7、可选地,所述第一仿真组件区域包括静态场电流仿真组件和瞬态场仿真组件,所述响应于对所述第一仿真组件区域的触发操作时,显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗的步骤包括:

8、响应于所述静态场电流仿真组件的触发操作时,确定所述电磁模型的电磁参数;

9、获取所述高频磁性器件在整机模型中的输入电流和输出电流;

10、响应于所述瞬态场仿真组件的触发操作时,根据所述电磁模型在当前仿真温度下对应的电阻率和磁导率,以及所述输入电流和所述输出电流进行损耗计算,在所述损耗仿真界面中显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗。

11、可选地,所述第一仿真组件区域包括输入输出电流仿真组件,所述获取所述高频磁性器件在整机模型中的输入电流和输出电流包括:

12、响应于所述输入输出电流仿真组件的触发操作时,切换至整机仿真界面,所述整机仿真界面包括整机仿真组件,且所述整机仿真界面中显示有包含所述高频磁性器件的整机模型;

13、响应于在所述整机仿真界面中对所述高频磁性器件基于所述电磁参数进行调整后,显示所述高频磁性器件在所述整机模型中的输入电流和输出电流。

14、可选地,所述第一仿真组件区域还包括涡流场阻抗仿真组件,所述响应于所述瞬态场仿真组件的触发操作时,根据所述电磁模型在当前仿真温度下对应的电阻率和磁导率,以及所述输入电流和所述输出电流进行损耗计算,在所述损耗仿真界面中显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗的步骤之前,还包括:

15、获取所述电磁模型所使用的材料和当前仿真温度;

16、检测系数库中是否存在所述材料和当前仿真温度对应的电阻率和磁导率;

17、若存在,从所述系数库中获取所述电磁模型在所述当前仿真温度下对应的电阻率和磁导率;

18、若不存在,响应于所述涡流场阻抗仿真组件的触发操作时,对所述电磁模型进行涡流场阻抗仿真,得到所述电磁模型在不同频域下的仿真阻抗,基于所述仿真阻抗和所述电磁模型的实测阻抗,确定所述电磁模型在当前仿真温度下对应的电阻率和磁导率。

19、可选地,所述第一仿真组件区域还包括第一参数设置组件和第一模型前处理组件区域,所述显示损耗仿真界面的步骤之前,还包括:

20、响应于所述第一参数设置组件的触发操作时,切换至第一参数配置界面;

21、响应于对所述第一参数配置界面的编辑操作时,在所述电磁模型显示区域显示高频磁性器件的结构模型;

22、响应于对所述第一模型前处理组件区域的触发操作时,对所述结构模型进行前处理操作,生成并显示所述电磁模型。

23、可选地,所述第一模型前处理组件区域包括材料设置组件、绕组激励设置组件、网格剖分组件、求解域设置组件和求解器设置组件,所述响应于对所述模型前处理组件的触发操作时,对所述结构模型进行前处理操作,生成并显示所述电磁模型的步骤包括:

24、响应于所述材料设置组件的触发操作时,确定所述结构模型的材料;

25、响应于所述绕组激励设置组件的触发操作时,确定所述结构模型的绕组激励;

26、响应于所述网格剖分组件的触发操作时,对所述结构模型进行网格剖分;

27、响应于所述求解域设置组件的触发操作时,确定所述结构模型的求解域;

28、响应于所述求解器设置组件的触发操作时,确定所述结构模型的求解器,基于所述求解器对所述结构模型进行求解,得到所述电磁模型。

29、基于同一专利技术构思,本申请实施例提供了一种高频磁性器件的热仿真方法,所述高频磁性器件的热仿真方法,包括:

30、显示热仿真界面,其中,所述热仿真界面包括第二仿真组件区域和热模型显示区域,且所述热模型显示区域显示有高频磁性器件对应的热模型;

31、响应于所述第二仿真组件区域的触发操作时,显示所述高频磁性器件对应的电磁模型在当前仿真损耗下的目标仿真温度;

32、比对所述目标仿真温度和实际温度之间的温度差值是否大于预设温度值;

33、若是,在所述热仿真界面调整所述热模型的热导率后,重新触发所述第二仿真组件区域进行热仿真。

34、可选地,所述第二仿真组件区域包括线包温度仿真组件、磁芯温度仿真组件和外壳温度仿真组件,所述响应于所述第二仿真组件区域的触发操作时,显示所述高频磁性器件对应的电磁模型在当前仿真损耗下的目标仿真温度的步骤包括:

35、响应于所述线包温度仿真组件的触发操作时,显示所述电磁模型在当前仿真损耗下的线包温度;

36、响应于所述磁芯温度仿真组件的触发操作时,显示所述电磁模型在当前仿真损耗下的磁芯温度;

37、响应于所述外壳温度仿真组件的触发操作时,显示所述电磁模型在当前仿真损耗下的外壳温度;

38、根据所述线包温度、所述磁芯温度和所述外壳温度,确定所述电磁模型在当前本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述高频磁性器件的损耗仿真方法包括:

2.如权利要求1所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域包括静态场电流仿真组件和瞬态场仿真组件,所述响应于对所述第一仿真组件区域的触发操作时,显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗的步骤包括:

3.如权利要求2所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域包括输入输出电流仿真组件,所述获取所述高频磁性器件在整机模型中的输入电流和输出电流包括:

4.如权利要求2所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域还包括涡流场阻抗仿真组件,所述响应于所述瞬态场仿真组件的触发操作时,根据所述电磁模型在当前仿真温度下对应的电阻率和磁导率,以及所述输入电流和所述输出电流进行损耗计算,在所述损耗仿真界面中显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗的步骤之前,还包括:

5.如权利要求1所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域还包括第一参数设置组件和第一模型前处理组件区域,所述显示损耗仿真界面的步骤之前,还包括:

6.如权利要求5所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一模型前处理组件区域包括材料设置组件、绕组激励设置组件、网格剖分组件、求解域设置组件和求解器设置组件,所述响应于对所述模型前处理组件的触发操作时,对所述结构模型进行前处理操作,生成并显示所述电磁模型的步骤包括:

7.一种高频磁性器件的热仿真方法,其特征在于,所述高频磁性器件的热仿真方法包括:

8.如权利要求7所述的高频磁性器件的热仿真方法,其特征在于,所述第二仿真组件区域包括线包温度仿真组件、磁芯温度仿真组件和外壳温度仿真组件,所述响应于所述第二仿真组件区域的触发操作时,显示所述高频磁性器件对应的电磁模型在当前仿真损耗下的目标仿真温度的步骤包括:

9.如权利要求7所述的高频磁性器件的热仿真方法,其特征在于,所述第二仿真组件区域还包括模型导入组件、第二参数设置组件和第二模型前处理组件区域,所述显示热仿真界面的步骤之前,还包括:

10.如权利要求9所述的高频磁性器件的热仿真方法,其特征在于,所述第二参数配置界面包括冷却形式选择组件、边界参数选择组件、界面材料选择组件、绕组材料选择组件、磁芯材料选择组件、液冷导热胶选择组件以及线包尺寸编辑区域,所述响应于在所述第二参数配置界面对所述结构模型的参数的配置操作时,将所述热模型显示区域中显示的结构模型更新为初始热模型的步骤包括:

11.一种高频磁性器件的磁热耦合方法,其特征在于,所述高频磁性器件的磁热耦合包括:

12.如权利要求11所述的高频磁性器件的磁热耦合方法,其特征在于,所述响应于所述损耗仿真界面中的第一仿真组件区域的触发操作时,确定所述高频磁性器件的电磁模型在所述第一目标仿真温度下对应的仿真损耗包括:

13.如权利要求11所述的高频磁性器件的磁热耦合方法,其特征在于,所述响应于所述热仿真界面中的第二仿真组件区域的触发操作时,确定所述热模型在所述仿真损耗下对应的第二目标仿真温度包括:

14.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:第一存储器、第一处理器及存储在所述第一存储器上并在所述第一处理器上运行的高频磁性器件的损耗仿真程序,所述高频磁性器件的损耗仿真程序被所述第一处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的高频磁性器件的损耗仿真方法的步骤;

15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有高频磁性器件的损耗仿真程序,所述高频磁性器件的损耗仿真程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的高频磁性器件的损耗仿真方法的步骤;

...

【技术特征摘要】

1.一种高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述高频磁性器件的损耗仿真方法包括:

2.如权利要求1所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域包括静态场电流仿真组件和瞬态场仿真组件,所述响应于对所述第一仿真组件区域的触发操作时,显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗的步骤包括:

3.如权利要求2所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域包括输入输出电流仿真组件,所述获取所述高频磁性器件在整机模型中的输入电流和输出电流包括:

4.如权利要求2所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域还包括涡流场阻抗仿真组件,所述响应于所述瞬态场仿真组件的触发操作时,根据所述电磁模型在当前仿真温度下对应的电阻率和磁导率,以及所述输入电流和所述输出电流进行损耗计算,在所述损耗仿真界面中显示所述电磁模型在当前仿真温度下的仿真损耗的步骤之前,还包括:

5.如权利要求1所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一仿真组件区域还包括第一参数设置组件和第一模型前处理组件区域,所述显示损耗仿真界面的步骤之前,还包括:

6.如权利要求5所述的高频磁性器件的损耗仿真方法,其特征在于,所述第一模型前处理组件区域包括材料设置组件、绕组激励设置组件、网格剖分组件、求解域设置组件和求解器设置组件,所述响应于对所述模型前处理组件的触发操作时,对所述结构模型进行前处理操作,生成并显示所述电磁模型的步骤包括:

7.一种高频磁性器件的热仿真方法,其特征在于,所述高频磁性器件的热仿真方法包括:

8.如权利要求7所述的高频磁性器件的热仿真方法,其特征在于,所述第二仿真组件区域包括线包温度仿真组件、磁芯温度仿真组件和外壳温度仿真组件,所述响应于所述第二仿真组件区域的触发操作时,显示所述高频磁...

【专利技术属性】
技术研发人员:李睿宗凌风左德祥骆薇薇
申请(专利权)人:苏州汇川控制技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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