電感線圈ansys的案例
基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型線圈電感仿真分析
由表1中的數(shù)據(jù)可知， 線圈2D模型所得電感值與實測電感值誤差為4.58%；線圈3D模型所得電感值與實測電感值誤差為0.63%。由此可知，本文對平面螺旋型線圈的建模方法是正確的，3D模型得到的線圈電感值比2D模型誤差更小。
在第一節(jié)用經(jīng)驗公式計算出不含隔磁片的平面螺旋型線圈的電感值與實測值誤差為1.46%，說明用該經(jīng)驗公式計算圖1(a)所示線圈電感值是準(zhǔn)確的。
三、含隔磁片的平面螺旋型線圈
用于無線充電系統(tǒng)的平面螺旋型線圈，其底部一般含有一塊軟磁鐵氧體材料制成的隔磁片，該隔磁片可以提高無線充電的轉(zhuǎn)化效率，并起到屏蔽線圈磁場的作用。對于含隔磁片的平面螺旋線圈，沒有可參考的計算電感值的經(jīng)驗公式。在上一節(jié)對不含隔磁片的線圈的仿真計算中，可看到利用ANSYS Maxwell軟件仿真得到線圈的電感值與實測結(jié)果誤差很小，故本節(jié)利用ANSYS Maxwell軟件仿真分析含隔磁片的平面螺旋型線圈的電感值。
在上一節(jié)線圈2D模型的基礎(chǔ)上，于線圈下方0.2 mm 處畫一個矩形(長25mm，寬1mm)作為隔磁片的模型， 所建立含隔磁片的線圈2D模型如圖5(a)所示。在3D 模型中，于線圈下方0.2mm處畫一個圓柱(底圓半徑 25mm，高1mm)，同樣需注意在3D模型中應(yīng)將線圈的端部閉合，所建立的3D線圈模型如圖5(b)所示。隔磁片的材料設(shè)置均為鐵氧體(ferrite)。啟動仿真計算， 將計算的電感值記錄在表2中。
由表2中的仿真和實測數(shù)據(jù)可知，借助Maxwell軟件對含隔磁片的平面螺旋型線圈進(jìn)行建模分析，2D和3D模型所得電感值與實測電感值的誤差分別為1.57% 和2.3%，這說明本文利用ANSYS軟件對含隔磁片的平面螺旋型線圈的建模分析是正確的。
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在不同的電壓與溫度條件下的鋁電解電容器壽命不同
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鋁電解電容器的壽命與溫度、紋波電流的關(guān)系
電感失效分析
電感器失效模式：電感量和其他性能的超差、開路、短路
模壓繞線片式電感失效機(jī)理：
1.磁芯在加工過程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力較大，未得到釋放
2.磁芯內(nèi)有雜質(zhì)或空洞磁芯材料本身不均勻，影響磁芯的磁場狀況，使磁芯的磁導(dǎo)率發(fā)生了偏差;
3.由于燒結(jié)后產(chǎn)生的燒結(jié)裂紋;
4.銅線與銅帶浸焊連接時，線圈部分濺到錫液，融化了漆包線的絕緣層，造成短路;
5.銅線纖細(xì)，在與銅帶連接時，造成假焊，開路失效
1、耐焊性
低頻片感經(jīng)回流焊后感量上升 《 20%
由于回流焊的溫度超過了低頻片感材料的居里溫度，出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。
片感退磁后，片感材料的磁導(dǎo)率恢復(fù)到最大值，感量上升。
一般要求的控制范圍是片感耐焊接熱后，感量上升幅度小于20%。
耐焊性可能造成的問題是有時小批量手工焊時，電路性能全部合格(此時片感未整體加熱，感量上升小)。
但大批量貼片時，發(fā)現(xiàn)有部分電路性能下降。
這可能是由于過回流焊后，片感感量會上升，影響了線路的性能。
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功率電感器是許多低頻功率應(yīng)用的核心部分，例如，它們用于開關(guān)電源和 DC-DC 轉(zhuǎn)換
器。電感器與特定頻率下工作的大功率半導(dǎo)體開關(guān)結(jié)合使用，可提高或降低輸出電壓。
相對較低的電壓和較高的功耗對電源的設(shè)計提出了很高的要求，尤其是對電感器的要
求很高，設(shè)計電感器時必須考慮開關(guān)頻率、額定電流和高溫環(huán)境。
功率電感器通常有一個磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時降低了對高
頻的要求，磁芯還減少了對其他設(shè)備的電磁干擾。只有粗略的解析公式或經(jīng)驗公式可
用于計算阻抗，因此設(shè)計階段需要借助計算機(jī)仿真或測量。
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基于ANSYS HFSS三維集成電感設(shè)計
摘要：電感是諸如低噪聲放大器、功率放大器、濾波器、振蕩器、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)以及 DCDC 轉(zhuǎn)換器等模擬、射頻和微波電路中的重要元件之一。應(yīng)用中需要電感具有高品質(zhì)因數(shù)和自諧振頻率，有限的寄生耦合，占用更小面積以及易于版圖實現(xiàn)和制造。近年來，三維集成電路設(shè)計和制造技術(shù)得到了很大的發(fā)展。硅通孔（Through-Silicon-Via,TSV）是實現(xiàn)三維多層芯片堆疊的關(guān)鍵技術(shù)，它可以為多層芯片在垂直方向提供高深寬比的互連。利用 TSV 和再分布層（Redistribution Layer, RDL）金屬實現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)的螺旋電感是一種新的選擇，它可以利用芯片的垂直方向，占用較小芯片面積以取得更高的電感密度。本文基于 TSV 的三維集成電感的結(jié)構(gòu)特點和主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用電磁仿真軟件 ANSYS HFSS，研究分析了各工藝參數(shù)和設(shè)計參數(shù)對集成電感的感值、品質(zhì)因數(shù)以及自諧振頻率等的影響，為三維集成電感的設(shè)計和應(yīng)用提供指導(dǎo)。
關(guān)鍵字：ANSYS HFSS、三維集成電感、仿真、Q因子、電感值
1、三維集成電感結(jié)構(gòu)和參數(shù)
圖 1.1(a)和(b)分別是三維集成電感的主視圖和側(cè)視圖。基于 TSV 的三維集成電感的螺旋導(dǎo)體結(jié)構(gòu)由硅通孔（TSV）和金屬再分布層（RDL）構(gòu)成，形似螺線管，線圈中間添加介質(zhì)，從而實現(xiàn)可以儲存磁能的電感器。圖中可以看出，匝數(shù)為 N的三維集成電感包含 2N 個 TSV，它們排列成一個 N 行 2 列的矩形矩陣；每一段襯底下層的 RDL 金屬連接同一行的兩個 TSV，而每一段襯底上層的 RDL 金屬連接相鄰行不同列的兩個 TSV，此外，電感的輸入輸出端口都在襯底上層 RDL。
展開 【ansys電磁實例】【APDL】-1-自由空間線圈軸心磁場計算（附視頻）
一 模型描述：
圓柱形線圈，放置于自由空間。參數(shù)見圖
二 前處理
單元類型solid97,線圈和空氣相對磁導(dǎo)率均為1 。線圈掃掠網(wǎng)格劃分，空氣四面體網(wǎng)格。線圈定義局部柱坐標(biāo)施加環(huán)形電流。
1 單元類型
2 材料
3 建模
空氣
布爾操作
彈出對話框-pick all
4 定義屬性
定義局部柱坐標(biāo)
定義體屬性，需要將線圈的坐標(biāo)系定義為11號
5網(wǎng)格
