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仿真实例126:cst共模电感仿真建模篇——同心同力同向行-博天堂登陆

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-04-13 | 2018 次浏览 | 分享到:

 共模电感(common mode choke),也叫共模扼流圈,常用于开关电源端口共模噪声滤波。

共模电感的工作原理如下图所示。

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·      当方向相反的工作电流流过共模电感时,两个绕向相反线圈产生两个相互抵消的磁场,此时工作电流受线圈欧姆电阻以及漏电感的阻尼影响,也就是所谓的共模电感的差模阻抗。

·      同理,当方向相同的共模干扰信号流过共模电感时, 两个线圈产生的磁场相互增强,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,从而达到衰减共模干扰信号的作用,也就是所谓的共模电感的共模阻抗。

 

本期重点介绍共模电感的建模。

笔者在万能的互联网上找了几个常见的共模电感的图片,如下图所示。

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对于很多初学者来说,共模电感线圈的建模可能不是很方便。笔者的一个朋友提出能否创建共模电感的参数化模型,这样就可以大大缩短建模时间,一劳永逸了。

无巧不成书,cst2023如约而至。随之而来的,还有component libraries中的共模电感模型。

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下面详细讲解共模电感的建模思路

§  共模电感3d建模

step1 首先可以用任何自己喜欢的方法创建磁芯,包括磁芯边缘的倒角或者切角。

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step2 创建一个curve,包括curve的倒角或者切角,如下图所示。

 

step3 删除step2 curve中的一个线段(delete segment),然后将该curve按照指定的角度旋转并复制。

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step4 做一条斜线,连接相邻两个curve,然后同样通过旋转并复制,将每两个相邻的curve相连接。至此,一条完整的线圈curve初见雏形。

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step5 在线圈curve上添加线段,作为线圈的引出pin脚。然后将curve直接转变成wire(wire from curve),同时设置wire的半径。(方便读者看清楚图片细节,下图磁芯变更为蓝色)

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step6 为创建好的wire设置材料属性,如设置为铜(copper)。然后将wire通过镜像(transform-mirror)并复制,得到另一个线圈。这样一个共模电感的3d模型就创建好了。

 

§  磁芯材料建模

在2023版本之前,可以采用一阶debye模型创建mu-frequency的曲线,可以用来仿真共模电感的差共模感量及阻抗随频率的变化。

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在2023版本,新增了generalized debye模型,该模型定义的色散材料可以用来模拟部分铁氧体材料饱和特性,目前只支持频域求解器。

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至此一个完整的可用于cst仿真的共模电感模型就创建完成了。具体细节可以参考cst 2023版本component libraries。欢迎大家咨询abaqus软件abaqus价格 cst软件cst价格


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