使用PExprt进行磁性元件计算机设计流程解析

"本文档介绍了使用ANSOFT PEXPRT软件进行磁性元件设计的流程，特别是关于如何选择‘Bobbins’栏的步骤。该软件提供了丰富的磁心、骨架和绝缘材料标准库，支持电感、变压器等多种磁性元件的设计，并能进行参数优化和性能计算，考虑了实际设计中的各种复杂效应。设计方法包括直接设计和利用PEmag模块。在设计过程中，需注意工程文件命名规则，选择适当的磁性元件类型，并根据波形来设定设计参数。" 在开关电源设计中，磁性元件扮演着至关重要的角色，而磁性元件的设计却充满了挑战。为了简化这一过程，ANSOFT PEXPRT软件提供了一套完整的计算机设计流程。该软件包含了多种国际知名制造商的磁心、骨架、绝缘材料和导线的标准数据，使得设计师能够快速选取合适的设计元素。 首先，启动PExprt软件，创建新的工程文件时，需要注意工程名的命名规则，避免使用特定保留字，并且应清晰地反映出项目名称和版本号，以便管理和追踪。接着，选择磁性元件类型，涵盖了从基本的电感到不同拓扑的变压器，以及耦合电感和反激变压器等。 进入第三步，选择“Bobbins”栏，这个选项通常用于定义元件的骨架信息，骨架决定了磁性元件的物理结构和绕组配置。选择合适的骨架类型对于确保元件的电气特性和机械稳定性至关重要。在这里，用户可以指定与波形相关的电感或变压器类型，以适应不同的电源转换需求。 在第四步，选择“D”或“Design Parameters”栏，用户可以输入具体的设计参数，如磁心尺寸、磁心材料、绕组数、气隙长度、绕线规格和并绕线股数等。PExprt软件会自动计算出诸如磁心损耗、绕组损耗、磁通密度、直流阻抗、交流阻抗、电感量、漏磁和温升等关键性能指标，同时考虑趋肤效应和临近效应等复杂因素。 此外，PExprt还提供了两种设计方法。可以直接在软件中进行设计，或者利用PEmag模块建立模型，进行更深入的磁场分析。这种方法允许设计师对磁路的磁场分布有更直观的理解，从而优化设计。 ANSOFT PEXPRT软件为磁性元件设计提供了一套强大且灵活的工具，通过严谨的计算和优化，帮助工程师解决设计中的难题，提高开关电源的效率和可靠性。在实际操作中，设计师应熟练掌握软件的各项功能，并结合实际应用需求，灵活运用“Bobbins”栏等关键设置，以实现最佳设计效果。