九化下金属资源的利用和保护第二课时

02四月20241磁性元件的计算机设计流程讲义31三月20241磁性元件的计算机设计流程讲义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前言磁性元件设计在开关电源中的重要性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PExprt简介两种设计方法用PExprt直接设计用PExprt的建模模块（PEmag）设计两种设计方法用PExprt直接设计方法一

第一步：创建新的工程文件方法一

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、fileset、previous、seeded、part等保留字建议：项目名称+版本号如SWH6528S15VOL1工程名命名规则工程名长度不大于32个字符第二步：选择磁性元件类型

基于波形的电感基于Buck拓扑的电感基于Boost拓扑的电感基于Buck-boost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半桥拓扑的变压器基于全桥拓扑的变压器基于推挽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123456789101112第二步：选择磁性元件类型基于波形的电感1234567891第三步：选择“Waveform”栏第三步：选择“Waveform”栏基于波形的电感基于波形的电感基于Buck拓扑的电感基于Buck拓扑的电感基于波形的变压器基于波形的变压器基于经典正激拓扑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耦合电感基于波形的反激拓扑变压器基于波形的反激拓扑变压器基于反激拓扑的变压器基于反激拓扑的变压器第四步：选择“DesignInput”栏第四步：选择“DesignInput”栏Windingsetup2D1DCompletely1DPartiallyWindingsetup2D1DCompletely1D第五步：选择“ModelingOption”栏第五步：选择“ModelingOption”栏第六步：选择库磁性元件标准库TDKFerroxcubeAVXEpcosMagneticsMicrometalsSteward第六步：选择库磁性元件标准库第七步：选择磁心形状磁心结构包括POTToroidalEEEFDETDUUEIEPUIRM第七步：选择磁心形状磁心结构包括第八步：选择磁心尺寸第八步：选择磁心尺寸第九步：选择骨架（可选）第九步：选择骨架（可选）第十步：选择线型可供选用的线型LISZROUNDFOILSQUAREPLANAR第十步：选择线型可供选用的线型漆包线参数列表

标称直径mm导体直径公差mm最大外径mm最小绝缘厚度mm铜导体电阻Ω/m最小击穿电压（有效值）V最小值最大值标称值0.08±0.0030.1050.0143.1333.7033.4015000.1±0.0030.1290.0162.0342.3322.1766000.15±0.0030.1920.0230.92191.01590.967320000.19±0.0030.2360.0270.57940.62780.602922000.21±0.0030.2560.0290.47570.51230.493525000.23±0.0030.2780.0320.39410.42980.411425000.27±0.0040.320.0350.28740.31030.298628000.29±0.0040.340.0350.24970.26840.258828000.31±0.0040.3630.0350.21890.23440.226528000.33±0.0040.3860.0350.19320.20690.199931000.35±0.0040.4020.0380.17220.18340.177731000.38±0.0050.4420.040.14560.15610.150731000.47±0.0050.5390.0450.09560.10150.098535000.57±0.0060.6450.0490.06500.06900.0669940000.63±0.0060.7060.0500.053350.056380.0548440000.67±0.0070.7480.0510.04710.04990.04854000漆包线参数列表标称直径导体直径公差最大外径最小绝缘厚度铜导第十一步：选择磁心材料磁性材料种类包括FERRITEIRONPOWDER第十一步：选择磁心材料磁性材料种类包括第十二步：开始设计过程第十二步：开始设计过程第十三步：观察设计结果第十三步：观察设计结果第十四步：观察性能结果第十四步：观察性能结果第十五步：观察构造结果第十五步：观察构造结果第十六步：查看报表第十六步：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File/Save将所有工程文件保存在指定文件夹里。第十七步：生成模型注意：在生成模型前，在菜单中选择File第十八步：将模型导入Simplorer第十八步：将模型导入Simplorer方法二

第一步：创建新的工程文件

方法二

第一步：创建新的工程文件第二步：选择“Cores”栏第二步：选择“Cores”栏第三步：选择“Bobbins”栏第三步：选择“Bobbins”栏第四步：选择“Windings”栏第四步：选择“Windings”栏第五步：选择“Wirs/Ins”栏第五步：选择“Wirs/Ins”栏第六步：选择“CoreMaterial”栏第六步：选择“CoreMaterial”栏第七步：连接绕组及引脚第七步：连接绕组及引脚第八步：单击“DesignStatus”栏磁性元件定义有问题磁性元件定义正确第八步：单击“DesignStatus”栏磁性元件定义有第九步：模型属性框设置第九步：模型属性框设置ModelLanguageModelLanguageCapacitancesCapacitancesCoreModelCoreModelCurveFittingSettingsCurveFittingSettings第十步生成模型

在菜单中选择Modeler/FEAbasedModeler（2D）/Start2DModelGeneration，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。第十步生成模型在菜单中选择Model第十一步察