一种基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法技术

技术编号:41587199 阅读:24 留言:0更新日期:2024-06-07 00:00
一种基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法,属于磁性元器件仿真设计技术领域。包括:选择磁芯材料和电感器结构参数;进行CAD建模,得到电感器初始几何模型;将磁芯材料的复数磁导率和复介电常数随频率变化的曲线,作为磁芯材料输入属性;以并联接地型二端激励端口方式进行有限元仿真;对电感器初始几何模型进行仿真,得到电感器的高频等效电感和电阻;进行结构参数化,比较各结构参数下电感器的高频等效电感和电阻。本发明专利技术以磁芯材料的复数磁导率和复介电常数随频率变化的曲线作为磁芯材料输入属性,赋予磁芯材料频率相关的电磁属性,有效提高仿真的准确性;采用并联接地型二端激励端口方式,实现去嵌测试端口寄生效应,提升了仿真准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性元器件仿真设计,具体涉及一种基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法


技术介绍

1、电子设备的动力系统是由电池板(或风机)、充电控制器、蓄电池和开关电源共同组成,其核心关键部件则是应用于其中的开关电源模块,经过电能的变换,如ac-dc、dc-dc、dc-ac和ac-ac变换等,完成高频开关整流、直流功率变换、逆变、变频等功能。第三代半导体将开关电源的工作频率推进至mhz级,实现高频化的同时将电源体积减小30%。目前针对mhz级开关电源,其性能和效率主要取决于开关频率及其谐波下功率电感器的特性,需要电感器在高频下的阻抗特性精确确定电感的交流损耗以及效率。然而,对于电感器的大部分研究主要集中在静态直流下的性能,如直流电阻、饱和特性、温升特性等。当开关频率达到mhz级时,由于铜线的趋肤效应和邻近效应增强,同时磁芯的涡流损耗急剧增大,电感器的交流特性明显;此时整体呈现为集总参数元件模型。

2、提取的集总参数元件模型多应用于利用矢量网络分析仪对电感器进行二端口散射参数测试。此时将电感器视作dut,二端口的连接方式、pcb衬底以及传输线与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法,其特征在于,步骤1所述电感器设计目标包括电感器正常工作状态下的电压和工作频率,电感器的磁芯形状、绕线排线方式、封装尺寸、电感值、直流电阻值和交流电阻值。

3.根据权利要求1所述的基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法,其特征在于,步骤4所述的并联接地型二端激励端口的连接关系为:集总参数类型激励端口的第一激励端口与第二激励端口以并联的方式与电感器初始几何模型的第一个引脚相连;电感器初始几何模型的第二个引脚接地;集总参数类型激励端...

【技术特征摘要】

1.一种基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于有限元仿真的电感器高频阻抗优化方法,其特征在于,步骤1所述电感器设计目标包括电感器正常工作状态下的电压和工作频率,电感器的磁芯形状、绕线排线方式、封装尺寸、电感值、直流电阻值和交流电阻值。

【专利技术属性】
技术研发人员:邬传健李源余忠张美蓉孙科朱圆圆李启帆鲁登辉蒋晓娜兰中文
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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