泵浦功率仿真的案例
OptiSystem：放大器泵浦功率效應(yīng)
以信號輸出功率、增益和噪聲系數(shù)為特征的放大器性能取決于泵浦波長。
本案例詳細(xì)介紹了980 nm和1480 nm泵浦的放大器。980nm和1480nm泵浦波長是EDFA中使用的最重要的泵浦波長。圖1顯示了具有980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦方案中的布局設(shè)置。
a）前向泵浦980nm
b）前向泵浦1480nm
圖1 980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦系統(tǒng)布局圖
在該項目文件中，可以獲得30-40 dB范圍內(nèi)的高放大器增益，將泵浦功率從10 mW掃至200 mW。在這種情況下，考慮的信號輸入功率為-20 dBm。本項目中計算的輸出功率在6–17 dBm范圍內(nèi)，而噪聲系數(shù)在3–5 dB之間變化。
在這個例子中可以設(shè)置不同的信號輸入功率或信號波長以及光纖參數(shù)，并且可以將新的結(jié)果與之前的結(jié)果進行比較。對泵浦功率進行掃參得到的結(jié)果如圖2所示。
圖2 前向泵浦980nm和1480nm的增益與泵浦功率的關(guān)系
圖3為后向泵浦980nm的系統(tǒng)布局圖。
圖3 980nm后向泵浦系統(tǒng)布局圖
圖4顯示了掃描后向泵浦980nm和前向泵浦980nm的泵浦功率，得到的增益隨功率變化的曲線圖。
圖4 后向泵浦980nm和前向泵浦980nm增益隨功率變化的曲線圖
我們從中可以比較前向泵浦與后向泵浦增益隨泵浦功率變化的差異。
展開 OptiSystem應(yīng)用：放大器泵浦功率效應(yīng)
本案例詳細(xì)介紹了980 nm和1480 nm泵浦的放大器。980nm和1480nm泵浦波長是EDFA中使用的最重要的泵浦波長。圖1顯示了具有980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦方案中的布局設(shè)置。
以信號輸出功率、增益和噪聲系數(shù)為特征的放大器性能取決于泵浦波長。
在這個例子中可以設(shè)置不同的信號輸入功率或信號波長以及光纖參數(shù)，并且可以將新的結(jié)果與之前的結(jié)果進行比較。對泵浦功率進行掃參得到的結(jié)果如圖2所示。
在該項目文件中，可以獲得30-40 dB范圍內(nèi)的高放大器增益，將泵浦功率從10 mW掃至200 mW。在這種情況下，考慮的信號輸入功率為-20 dBm。本項目中計算的輸出功率在6–17 dBm范圍內(nèi)，而噪聲系數(shù)在3–5 dB之間變化。
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以信號輸出功率、增益和噪聲系數(shù)為特征的放大器性能取決于泵浦波長。
本案例詳細(xì)介紹了980 nm和1480 nm泵浦的放大器。980nm和1480nm泵浦波長是EDFA中使用的最重要的泵浦波長。圖1顯示了具有980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦方案中的布局設(shè)置。
a）前向泵浦980nm
b）前向泵浦1480nm
圖1.980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦系統(tǒng)布局圖
在該項目文件中，可以獲得30-40 dB范圍內(nèi)的高放大器增益，將泵浦功率從10 mW掃至200 mW。在這種情況下，考慮的信號輸入功率為-20 dBm。本項目中計算的輸出功率在6–17 dBm范圍內(nèi)，而噪聲系數(shù)在3–5 dB之間變化。
在這個例子中可以設(shè)置不同的信號輸入功率或信號波長以及光纖參數(shù)，并且可以將新的結(jié)果與之前的結(jié)果進行比較。對泵浦功率進行掃參得到的結(jié)果如圖2所示。
圖2.前向泵浦980nm和1480nm的增益與泵浦功率的關(guān)系
圖3為后向泵浦980nm的系統(tǒng)布局圖。
圖3.980nm后向泵浦系統(tǒng)布局圖
圖4顯示了掃描后向泵浦980nm和前向泵浦980nm的泵浦功率，得到的增益隨功率變化的曲線圖。
圖4.后向泵浦980nm和前向泵浦980nm增益隨功率變化的曲線圖
我們從中可以比較前向泵浦與后向泵浦增益隨泵浦功率變化的差異。
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以信號輸出功率、增益和噪聲系數(shù)為特征的放大器性能取決于泵浦波長。
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a）前向泵浦980nm
b）前向泵浦1480nm
圖1.980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦系統(tǒng)布局圖
在該項目文件中，可以獲得30-40 dB范圍內(nèi)的高放大器增益，將泵浦功率從10 mW掃至200 mW。在這種情況下，考慮的信號輸入功率為-20 dBm。本項目中計算的輸出功率在6–17 dBm范圍內(nèi)，而噪聲系數(shù)在3–5 dB之間變化。
在這個例子中可以設(shè)置不同的信號輸入功率或信號波長以及光纖參數(shù)，并且可以將新的結(jié)果與之前的結(jié)果進行比較。對泵浦功率進行掃參得到的結(jié)果如圖2所示。
圖2.前向泵浦980nm和1480nm的增益與泵浦功率的關(guān)系
圖3為后向泵浦980nm的系統(tǒng)布局圖。
圖3.980nm后向泵浦系統(tǒng)布局圖
圖4顯示了掃描后向泵浦980nm和前向泵浦980nm的泵浦功率，得到的增益隨功率變化的曲線圖。
圖4.后向泵浦980nm和前向泵浦980nm增益隨功率變化的曲線圖
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[Optiwave] OptiSystem應(yīng)用：放大器泵浦功率效應(yīng)
以信號輸出功率、增益和噪聲系數(shù)為特征的放大器性能取決于泵浦波長。
本案例詳細(xì)介紹了980 nm和1480 nm泵浦的放大器。980nm和1480nm泵浦波長是EDFA中使用的最重要的泵浦波長。圖1顯示了具有980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦方案中的布局設(shè)置。
a） 前向泵浦980nm
b）前向泵浦1480nm
圖1.980nm和1480nm波長泵浦的正向泵浦系統(tǒng)布局圖
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在這個例子中可以設(shè)置不同的信號輸入功率或信號波長以及光纖參數(shù)，并且可以將新的結(jié)果與之前的結(jié)果進行比較。對泵浦功率進行掃參得到的結(jié)果如圖2所示。
圖2.前向泵浦980nm和1480nm的增益與泵浦功率的關(guān)系
圖3.為后向泵浦980nm的系統(tǒng)布局圖。
圖3.980nm后向泵浦系統(tǒng)布局圖
圖4顯示了掃描后向泵浦980nm和前向泵浦980nm的泵浦功率，得到的增益隨功率變化的曲線圖。
圖4.后向泵浦980nm和前向泵浦980nm增益隨功率變化的曲線圖
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展開 高功率密度電機的熱仿真分析
作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據(jù)高功率密度電機裝置結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合高空環(huán)境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅(qū)動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環(huán)境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產(chǎn)生原因復(fù)雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗、機械損耗等。發(fā)熱過度會導(dǎo)致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統(tǒng)壓力都有重要意義。
1 電機結(jié)構(gòu)與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅(qū)動組件系統(tǒng)作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風(fēng)力環(huán)境下均能保持良好的驅(qū)動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅(qū)動電機為例，將電機與減速器實行一體化設(shè)計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設(shè)計電機的外形結(jié)構(gòu)尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，此結(jié)構(gòu)為經(jīng)FloEFD熱仿真軟件優(yōu)化后的電機結(jié)構(gòu)。
圖1 電機三維結(jié)構(gòu)圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數(shù)按照電機處于高空環(huán)境中的額定運行狀態(tài)進行設(shè)定，通過分析比較仿真結(jié)果，對電機外殼散熱筋的結(jié)構(gòu)尺寸進行調(diào)整，進而不斷優(yōu)化電機組件的散熱能力。
展開 高功率密度電機的熱仿真分析
作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據(jù)高功率密度電機裝置結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合高空環(huán)境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅(qū)動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環(huán)境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產(chǎn)生原因復(fù)雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗、機械損耗等。發(fā)熱過度會導(dǎo)致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統(tǒng)壓力都有重要意義。
1 電機結(jié)構(gòu)與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅(qū)動組件系統(tǒng)作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風(fēng)力環(huán)境下均能保持良好的驅(qū)動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅(qū)動電機為例，將電機與減速器實行一體化設(shè)計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設(shè)計電機的外形結(jié)構(gòu)尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，此結(jié)構(gòu)為經(jīng)FloEFD熱仿真軟件優(yōu)化后的電機結(jié)構(gòu)。
圖1 電機三維結(jié)構(gòu)圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數(shù)按照電機處于高空環(huán)境中的額定運行狀態(tài)進行設(shè)定，通過分析比較仿真結(jié)果，對電機外殼散熱筋的結(jié)構(gòu)尺寸進行調(diào)整，進而不斷優(yōu)化電機組件的散熱能力。
展開 應(yīng)用石墨烯材料的大功率LED散熱仿真
圖6是在石墨烯厚度為300 μm 的仿真結(jié)果圖。通過設(shè)置不同石墨烯厚度進行仿真，結(jié)果如圖8所示，其中橫坐標(biāo)為石墨烯厚度，縱坐標(biāo)為溫度。
圖5 無石墨烯LED仿真結(jié)果
圖6 石墨烯500 μm 時LED仿真結(jié)果
2.2 多顆燈珠的熱學(xué)仿真
同理，可以得出陣列式LED的仿真結(jié)果圖。圖8顯示的是4顆LED燈珠在無石墨烯時的模型仿真結(jié)果，可以得出結(jié)溫是109.557 ℃。圖9是在石墨烯厚度為300 μm 的仿真結(jié)果圖。通過設(shè)置石墨烯不同厚度下的仿真，結(jié)果如圖10所示，其中橫坐標(biāo)為石墨烯厚度，縱坐標(biāo)為溫度。
展開 AnsysWB-功率電感器電磁仿真 ￥10
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仿真或測量。
展開 高功率密度電機的熱仿真分析
作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據(jù)高功率密度電機裝置結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合高空環(huán)境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅(qū)動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環(huán)境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產(chǎn)生原因復(fù)雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗、機械損耗等。發(fā)熱過度會導(dǎo)致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統(tǒng)壓力都有重要意義。
1 電機結(jié)構(gòu)與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅(qū)動組件系統(tǒng)作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風(fēng)力環(huán)境下均能保持良好的驅(qū)動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅(qū)動電機為例，將電機與減速器實行一體化設(shè)計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設(shè)計電機的外形結(jié)構(gòu)尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，此結(jié)構(gòu)為經(jīng)FloEFD熱仿真軟件優(yōu)化后的電機結(jié)構(gòu)。
圖1 電機三維結(jié)構(gòu)圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數(shù)按照電機處于高空環(huán)境中的額定運行狀態(tài)進行設(shè)定，通過分析比較仿真結(jié)果，對電機外殼散熱筋的結(jié)構(gòu)尺寸進行調(diào)整，進而不斷優(yōu)化電機組件的散熱能力。
展開 聲功率頻率響應(yīng)曲線仿真計算
最近有人咨詢我怎么在comsol中仿真揚聲器聲功率的頻率響應(yīng)曲線。
雖然我之前沒做過。不過摸索了下，很快就弄出來了。
選中輻射出口的面（2維軸對稱時是線）對聲壓平方/（空氣密度*聲速）的表達式進行積分即可。
abs(p)^2/(acpr.rho*acpr.c)
此時輸入的電功率是1W。可以看到常規(guī)的直接輻射揚聲器效率是相當(dāng)?shù)偷摹?做仿真的時候，一定要有整個物理圖像在頭腦中，再加上一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。軟件本身的操作是更其次的東西，可以參照軟件help慢慢找。
我之前在公眾號里有寫過一篇文章《仿真分析的思路》，雖然文中沒什么圖，談得也比較抽象。但是我覺得對做仿真的工程師挺重要的。因為好多人就是徘徊在各種軟件技巧中不能自拔。
仿真分析的思路
展開 
電動汽車逆變器功率模塊的設(shè)計與仿真
概述
在本文中，我們將研究三相逆變器功率模塊的設(shè)計仿真方面。逆變器必須同時運行的快速開關(guān)速度以及高額定功率帶來了許多設(shè)計挑戰(zhàn)，例如熱管理、EMC 合規(guī)性和可靠性。在本文中，我們將使用仿真來了解這些挑戰(zhàn)并評估不同的設(shè)計選擇。
1、簡介
可靠的電力電子系統(tǒng)對于電動汽車的運行至關(guān)重要。 它管理電動汽車各個部件之間的電能傳輸和轉(zhuǎn)換。 無論是從外部充電站為電池充電還是從再生制動中回收能量，無論是將電池的直流電流轉(zhuǎn)換為電機的交流電流，還是將電池的電壓電平轉(zhuǎn)換為不同的電氣子系統(tǒng)，功率 電子產(chǎn)品在電動汽車中發(fā)揮著重要作用。 在實現(xiàn)高功率密度的同時保持其熱可靠性，對電力電子系統(tǒng)的要求變得越來越具有挑戰(zhàn)性。 在本文中，我們將研究三相逆變器功率模塊的設(shè)計，并使用仿真研究其電氣和熱行為。
2.幾何模型
圖 1 所示為所考慮的三相逆變器功率模塊的幾何結(jié)構(gòu)。它具有三個獨立的 H 橋部分，每個部分具有兩條直流輸入引線和一條交流輸出引線。圖 2 所示是這些 H 橋部分之一的特寫視圖。它顯示了三個平行的電流路徑，每個路徑都有一個 IGBT 芯片（方形）和一個并聯(lián)二極管芯片（矩形） 在高側(cè)和低側(cè)。圖 3 中的側(cè)視圖顯示了與熱設(shè)計相關(guān)的布局的分層結(jié)構(gòu)。 IGBT 和二極管管芯焊接到 DBC 層上。 IGBT 和二極管管芯的端子在它們自己和斷開的 DBC 層之間適當(dāng)?shù)剡B接，使用引線鍵合來實現(xiàn) H 橋部分。然后將斷開的 DBC 層通過基板連接到基底金屬板，然后再連接到另一個單獨的 DBC 層。襯底用于導(dǎo)熱，同時仍將其上方的 DBC 層電絕緣。基底金屬板用于將熱量從模具散布到下方的散熱片上。
圖 1：三相逆變器功率模塊幾何外部（左）和內(nèi)部（右）視圖
圖 2：單相 H 橋部分的特寫視圖
圖 3：電源模塊幾何結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，顯示了分層結(jié)構(gòu)
3.
展開 Ansys Electric電仿真根據(jù)焦耳熱計算功率 ￥1
Ansys Electric電仿真根據(jù)焦耳熱計算功率
一 分析背景
Ansys Electric在分析一個電熱時，想得到某個地方的發(fā)熱功率。
但是打開后處理如下：
并沒有我們想要的結(jié)果。
那么這里就要想一想了：
1. Commands 方式。焦耳熱Joule Heat * Volume計算
2. 其他方法，我不知道。有可能user defined result也能實現(xiàn)，有可能。
所以我就說說第一種。
設(shè)計仿真 | 基于MSC Nastran的等效輻射聲功率ERP計算
聲學(xué)分析需要考慮聲固耦合或聲輻射技術(shù)，因為涉及到內(nèi)場的聲固耦合分析或外聲場的輻射聲功率計算，雖然封閉聲場可以基于模態(tài)法減少計算時間，外聲場可以采用格林法或聲傳遞函數(shù)等方法減少計算時間，但是，聲學(xué)網(wǎng)格分網(wǎng)、聲固耦合計算還是要花費更長的計算時間，造成企業(yè)需要更大的硬件資源和更長開發(fā)周期。
在車輛開發(fā)前期的動力系統(tǒng)開發(fā)或車身開發(fā)中，我們可以通過抑制結(jié)構(gòu)表面法向振動速度縮小輻射噪聲，同時，精確識別結(jié)構(gòu)局部模態(tài)對輻射噪聲影響。利用ERP分析，可以在頻率響應(yīng)分析中快速獲取特定激勵下部件與面板的最大潛在聲輻射數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確定位結(jié)構(gòu)中聲輻射最大的區(qū)域。基于這一結(jié)果，可采取結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施（如對鈑金件進行形貌優(yōu)化）或增加阻尼片等方式，有針對性地抑制結(jié)構(gòu)表面振動，進而有效降低結(jié)構(gòu)振動產(chǎn)生的輻射噪聲。
等效輻射功率
等效輻射功率（Equivalent Radiated Power, ERP）分析作為一種表征結(jié)構(gòu)振動聲輻射的計算方法，自2008年引入MSC Nastran軟件，經(jīng)過多年開發(fā)與更新，功能與優(yōu)勢如下：
? 支持分析類型：頻響分析和瞬態(tài)分析。
? 峰值點輸出：與PEAKOUT結(jié)合，支持系統(tǒng)自動識別峰值點，一步分析輸出或用戶自定義頻率輸出點。
? 支持模態(tài)貢獻率分析：將面板等效聲輻射分解到面板局部模態(tài)。
? 計算高效性：無需對流體媒質(zhì)進行建模，計算速度快。
? 支持ERP輻射值為設(shè)計響應(yīng)：基于ERP的優(yōu)化對計算資源與時間的要求顯著低于聲學(xué)響應(yīng)優(yōu)化，適用于拓?fù)?#x2F;幾何驅(qū)動的聲學(xué)設(shè)計。
? 阻尼表征能力：定義局部結(jié)構(gòu)阻尼研究對ERP影響。
? 分析結(jié)果格式：csv、OP2、PCH、H5格式，展示和二次處理方便。
展開 如何得到動力電池仿真中電池發(fā)熱功率
l 電池狀態(tài)初始化
電池放入絕熱加速量熱儀之前，在25℃環(huán)境倉進行電池狀態(tài)初始化：
① 對于放電生熱功率測試，在環(huán)境倉內(nèi)對電池進行標(biāo)準(zhǔn)充電至滿電狀態(tài)（100%SOC）；
② 對于充電生熱功率測試，在環(huán)境倉內(nèi)對電池進行標(biāo)準(zhǔn)放電至空電狀態(tài)（0%SOC）；
l 電池單體放電過程生熱功率測試
準(zhǔn)備3個動力電池單體，并按照如下步驟進行放電過程生熱功率測試：
① 儀器校準(zhǔn)和漂移測試：確保儀器已校準(zhǔn)。如因環(huán)境溫度變化較大或者試驗結(jié)果偏差太大，需要對進行儀器重新校準(zhǔn)和漂移測試。
泵浦功率仿真的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
泵浦功率仿真雙包層光纖的泵浦吸收包層泵浦光纖放大器泵仿真abaqus泵仿真瞬態(tài)功率仿真ansys 仿真優(yōu)化流體仿真結(jié)構(gòu)仿真土木仿真熱仿真其他仿真 optisystem應(yīng)用：放大器泵浦功率效應(yīng)[optiwave] optisystem應(yīng)用：放大器泵浦功率效應(yīng)optisystem應(yīng)用：放大器泵浦功率效應(yīng)稀土摻雜wgm的激光輸出和泵浦功率的關(guān)系圖[optiwave] optisystem應(yīng)(yīng)用：放大器泵浦功率效應(yīng)(yīng)稀土摻雜wgm的激光輸出和泵浦功率的關(guān)(guān)系圖
