ANSYS PExprt - 変圧器、インダクタ設計支援ツール

ANSYS PExprt は登録された電力コンバータの電気的パラメータや波形、データベースに登録済みのコア形状、巻線、材料より最適な変圧器の組み合わせを自動的に選定する磁気回路法に基づいた設計支援ツールです。ANSYS PExprt はパワーロスや温度上昇などを設計の基準値として評価しながら各種パラメータを変更することにより、最適な機器の設計案を提示します。また、含まれる有限要素法電磁場解析モジュールとシームレスに連携され、より高精度な詳細シミュレーションの結果を反映させることが可能です。

特徴／機能

  • 対応するモデル（１２種類）
    • インダクタ
      • 波形型
      • コンバータ：バック/ ブースト/ バックーブースト
    • 変圧器
      • 波形型
      • コンバータ：フォワード/ ハーフブリッジ/ フルブリッジ/ ポッシュフル
    • カップルインダクタ（波形型）
    • フライバック
      • 波形型
      • フライバックコンバータ
  • 標準ライブラリ
    • AVX, Electrical steel, Epcos, Ferroxcube, Magnetics, Micrometals, Steward, TDK
  • 性能分析
    • 巻線ロス、コアロス、磁束密度、DC およびAC 抵抗、RMS
  • 電流、磁化インダクタンス、漏れインダクタンス、温度上昇
  • 等価回路出力機能
  • 2 次元有限要素電磁場解析ツール
    • PEmag 標準添付

ライブラリによるモデル作成

ライブラリに登録されたコア形状、ワイヤ形状、材質などを選択し、最適な特性の変圧器を簡単に選出することができます。また、設計パラメータを変更しながら3 次元効果を考慮した2 次元電磁界解析による評価が可能です。


設計案一覧

パラメータ入力画面


コア形状
（クリックして拡大）
ボビン形状
（クリックして拡大）
巻線
（クリックして拡大）
材料特性
（クリックして拡大）

デザインと性能分析

形状、寸法などのパラメータより、等価磁気回路理論式に基づき機器の性能を概算します。詳細設計に移行する前に、コンセプト設計として活用できます。利用率の高い変圧器の実測短絡試験、開放試験の結果なども表示できます。

シミュレーション結果


1D 簡易計算
2D 詳細計算

電磁場解析と回路シミュレータモデルの自動生成

設定した設計パラメータより2D 電磁場解析モデルを自動生成し、ギャップ部の漏れ磁束やコイルの表皮効果、近接効果などをグラフィカルに確認することができます。電磁場解析の結果を寄生成分を含む等価回路に出力することで、場の影響を考慮した高精度なデバイスモデルを簡単にシステムシミュレーションに組み込み、性能評価することができます。