ANSYS解决方案：2017年开关电源电磁兼容仿真关键技术和Maxwell应用

该PDF文档是2017年ANSYS用户大会的报告，主题为"ANSYS开关电源电磁兼容仿真方案"，由闵建军博士在中车株洲电力机车研究所有限公司分享。报告深入探讨了开关电源在电磁兼容性设计中的关键挑战和解决方案，主要包括以下几个方面： 1. 电感和变压器的精确设计问题：报告关注了变压器的临近效应、趋肤效应、磁扩散以及饱和现象，这些都是影响电源性能的重要因素。ANSYS的PExprt工具集成了世界知名厂家的库，提供磁路法快速设计和有限元精确设计两种方法，确保电感和变压器设计的准确性。 2. 电源系统稳态和动态电气性能设计：主电路拓扑结构（如flyback拓扑）和控制电路的设计被重点提及，包括如何提高系统效率，考虑电力电子器件的非线性和开关动态过程。 3. 滤波电感及电路设计：共模和差模干扰是设计的关键，Simplorer软件提供了用于模拟这些干扰的高级模型，帮助工程师优化滤波器设计。 4. 传导干扰和EMI/EMC问题：报告强调了开关电源在满足电磁兼容性标准时面临的挑战，如如何通过仿真工具来评估和减少传导干扰。 5. 仿真工具的应用：Simplorer在电路模拟中的应用被详细展示，包括飞反馈电路的10W模拟案例，以及共模和差模干扰测试。 6. Maxwell的作用：作为ANSYS的一部分，Maxwell提供精确的2D和3D有限元分析，强大的瞬态分析功能，以及全面的电磁场仿真，特别是对于非常规磁性器件的建模，如磁芯和磁屏蔽设计。 7. 电磁场仿真软件Maxwell的特点：报告介绍了Maxwell的自动自适应网格剖分技术，这对于复杂磁性结构的模拟至关重要，能够保证结果的精度和计算效率。 该报告为开关电源电磁兼容设计者提供了一个实用的仿真平台和策略，展示了ANSYS在解决电感、变压器和系统层面电磁兼容性问题上的先进工具和技术。通过理解和应用这些工具，工程师可以提升电源系统的性能和可靠性，同时满足日益严格的电磁兼容性标准。