應用於高壓大功率電力轉換器之磁性元件設計分析

背  景

       客戶為國內設計高壓大功率應用的電力轉換器廠商，在設計時需要考慮其中電感元件的熱損耗和溫升。過去為了確認設計的電感元件是否符合需求，在設計初期即必須耗費時間與製造成本製造實體，並進行具有危險性的實驗測試。因此客戶希望是否有辦法能藉由軟體分析輔助設計，來減少實驗次數。

 

成  果

• 使用Flux草圖與建模工具完成的3D電感元件的建模與參數化。
• 經由Flux 3D模擬，獲得電感器的電磁場特性，包含磁通密度的向量分布、電流諧波成分分析、計算銅損鐵損等其他損耗，並且確認有無發生fringing flux現象。
• 根據磁特性分析獲得的損耗結果，在Flux 3D進行做熱分析確認熱穩態的溫度分布情形，輔助電感器的結構設計。

應用於高壓大功率電力轉換器之磁性元件設計分析

技術特點

• Flux具備強大的草圖與參數化功能。將結構參數化後續，欲修改設計規格時可以快速調整開始進行模擬，了解不同參數對磁與熱特性的影響。

• 在Flux執行磁場分析獲得損耗的結果，可以更進一步在熱分析作為熱源。輸入材料的發射率、輻射與環境對流係數等參數，經由疊代分析收斂後即可預估對應損耗下的熱穩態之溫度分布。

資料來源: 2024 RTC技術亮點