详解PCB平面变压器基于CST低频工作室铁损的仿真
前言
接着前面关于PCB平面变压器的几篇文章所讲,本篇终于到了铁损的仿真,本文借助 CST(Computer Simulation Technology)强大的仿真功能,我们能够深入探究 PCB 平面变压器铁损的特性与影响因素,为优化设计提供有力支持。我们依然使用的是CST的低频工作室。本文主要讲PCB平面变压器铁损的仿真,包括磁滞损耗和涡流损耗,以及最大磁感应强度。并且展示仿真的图片,以及3D动图。
PCB变压器的铁损
铁损,主要由磁滞损耗和涡流损耗组成。在 PCB 平面变压器中,交变磁场使得铁芯材料内部磁畴反复转向,这一过程消耗能量,形成磁滞损耗。同时,交变磁场在铁芯中产生感应电动势,进而引发涡流,电流在铁芯电阻上发热,造成涡流损耗。铁损不仅降低变压器效率,还会导致铁芯发热,影响设备的稳定性和寿命。CST仿真流程
在 CST 中,精确构建 PCB 平面变压器的 3D 模型是仿真的基础。需要详细定义绕组的层数、匝数、线宽、间距,以及铁芯的形状、尺寸和材料特性。确定模型后,设置相关仿真参数。最重要的是定义激励源,这里设置开关频率为 300kHz,模拟实际工作状态下的交变磁场。同时,设定合适的边界条件,如将模型周围设置为开放边界,以模拟无 界空间中的电磁场传播。还需准确设置材料的电磁参数,如铁芯的电导率、磁导率等,确保仿真环境与实际情况相符。仿真以及仿真结果