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有關(guān)相關(guān)示例，請(qǐng)查閱 PCB 線圈的電感矩陣計(jì)算案例。一種包含許多空心電感的電氣元件。通過使用 磁場(chǎng)，僅電流 接口，可以一次計(jì)算其中幾個(gè)電感的交流電阻和部分電感矩陣。本文我們介紹了如何使用磁場(chǎng)，僅電流接口來計(jì)算總電感和部分電感，以及交流電阻。首先，我們通過一個(gè)可以與其他方法進(jìn)行對(duì)照驗(yàn)證的案例，驗(yàn)證了總電感計(jì)算的整體正確性。然后，我們研究了部分電感以及部分電感和總電感之間的關(guān)系。

借助有限元計(jì)算軟件JMAG 分別對(duì)以下各有限元模型進(jìn)行空載和額定負(fù)載下的仿真。

對(duì)于含隔磁片的平面螺旋線圈，沒有可參考的計(jì)算電感值的經(jīng)驗(yàn)公式。在上一節(jié)對(duì)不含隔磁片的線圈的仿真計(jì)算中，可看到利用ANSYS Maxwell軟件仿真得到線圈的電感值與實(shí)測(cè)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。

因此，只要決定DC-DC轉(zhuǎn)換器的條件，就能根據(jù)以下算式粗略計(jì)算適當(dāng)?shù)墓β?em>電感器電感。在DC-DC轉(zhuǎn)換器的SPEC或datasheet中都推薦了不同電感值作為參考值。因此，即使不進(jìn)行上述算式之類的計(jì)算，也能按照制造商的參考值選定，如果想更換新的電感型號(hào)，其參數(shù)也不應(yīng)該與供應(yīng)商推薦的參考值相差太遠(yuǎn)。

計(jì)算最大電感電流 此方法適用于直接利用成品電感來設(shè)計(jì)電路。 不同的電路拓?fù)鋵?duì)電感電流計(jì)算有不同的公式。

，同理為電路中其他導(dǎo)體部分的電感，自身的電感軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算? Voltage表示的就是電壓輸入，可以是表達(dá)式，如sin(2*pi*50*time)，或者是固定值50V 整體表達(dá)的意思如下圖所示，其中Lwinding包含電感，但是不包含電阻所以在以后輸入?yún)?shù)的時(shí)候就會(huì)明白電阻為什么不能輸入0，而電感卻可以為0微信公眾號(hào)：CAE_ANSYS 歡迎關(guān)注我的頁面

3、基于HFSS仿真建模及結(jié)果圖3.1 HFSS仿真模型基于ANSYS HFSS設(shè)計(jì)仿真模型如圖3.1所示，介質(zhì)為玻璃，分別對(duì)三維集成電感的電感值、品質(zhì)因數(shù)、電容值以及電阻值進(jìn)行仿真計(jì)算。其中電感計(jì)算公式為；Q因子計(jì)算公式為；電容計(jì)算公式為；電阻計(jì)算公式為。

環(huán)路電感先建立信號(hào)路徑與返回路徑的概念，見下圖，信號(hào)的傳輸路徑分為信號(hào)路徑和返回路徑，在高速信號(hào)走線以及開關(guān)回路中，信號(hào)層的下面往往有完整的參考平面，回流會(huì)自動(dòng)選擇阻抗最小的路徑，因此此時(shí)的回流路徑就是信號(hào)路徑在參考平面的投影。環(huán)路電感計(jì)算公式：環(huán)路電感 = 信號(hào)路徑自感 + 返回路徑自感 - 信號(hào)、返回路徑互感這是一個(gè)非常重要的公式！

可以看出其仿真結(jié)果與計(jì)算基本一致，在Vi=10V，Vo=20V，f=20Khz，D=50%前提下：電感選取為470uH時(shí)，△Ion=0.5A；電感選取為100uH時(shí)，△Ion=2.5A；（1mV=1mA）而輸出電壓基本不變以上介紹的是計(jì)算流經(jīng)電感的最大電流，下面介紹如何根據(jù)電流選擇電感，知道了最大電流再選擇電感，此過程和選擇BUCK電感的過程接近。

其中，對(duì)于BUCK和DC-DC電感，其直流工作點(diǎn)（IAVG）相對(duì)恒定，如圖可從磁芯廠商提供的圖表或計(jì)算公式得到。通常，無論如何設(shè)計(jì)，在最大直流工作點(diǎn)處，都不應(yīng)低于初始磁導(dǎo)率的30％，否則將導(dǎo)致感值擺動(dòng)太大而對(duì)控制器產(chǎn)生不利影響。

功率電感器通常有一個(gè)磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時(shí)降低了對(duì)高 頻的要求，磁芯還減少了對(duì)其他設(shè)備的電磁干擾。只有粗略的解析公式或經(jīng)驗(yàn)公式可 用于計(jì)算阻抗，因此設(shè)計(jì)階段需要借助計(jì)算機(jī)仿真或測(cè)量。

圖7 電流相位分辨率不同時(shí)的效率圖 圖8 電流相位分辨率不同時(shí)磁鏈、轉(zhuǎn)矩map圖 評(píng)估效率圖的一種簡(jiǎn)單方法是將磁鐵的電感和磁通量視為恒定值，然后計(jì)算扭矩和效率。

盡管DCR的大小直接影響電感電阻的功耗，該功耗與電感電流的平方成正比，因此，減小DCR 是必要的。 另外，還需要注意的是：利用電感的平均電流計(jì)算PL(DCR) (如上述公式)時(shí)，得到的結(jié)果略低于實(shí)際損耗，因?yàn)閷?shí)際電感電流為三角波。本文前面介紹的MOSFET 傳導(dǎo)損耗計(jì)算中，利用對(duì)電感電流的波形進(jìn)行積分可以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。更準(zhǔn)確。

有關(guān)三相負(fù)荷電流的計(jì)算公式，三相負(fù)載相電流的計(jì)算方法，對(duì)于三相平衡負(fù)載，可以通過公式計(jì)算得出，電壓380V的三相電流計(jì)算的公式，一種是電感負(fù)載，一種是純電阻負(fù)載，三相斷路器電流如何計(jì)算。

最后積分后的結(jié)果 后期，磁通量變化率為0之后，則感應(yīng)電壓不存在，剩余的為儲(chǔ)存的能量釋放，其公式為 其中I0為線圈當(dāng)前的初始電流 綜合以上的兩個(gè)公式，可以得到不同輸入?yún)?shù)下的電流值，通過仿真和公式方式得到的結(jié)果一致，如圖所示綜合以上說明就可以得到Maxwell感應(yīng)線圈計(jì)算中的電感、電壓和電流的計(jì)算方法了

圖1：非同步降壓轉(zhuǎn)換器原理圖 公式1計(jì)算占空比： 公式2計(jì)算最大金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）應(yīng)力： 公式3給出了最大二極管應(yīng)力： 其中Vin是輸入電壓，Vout是輸出電壓，Vf是二極管正向電壓。

MS 求解器計(jì)算電感值，視在電感矩陣和增量電感矩陣。由于磁性材料的非線性，電感值是從增量電感矩陣中獲得的。在圖 8 中，我們說明了電感體磁導(dǎo)率的三種不同空間分布。首先，在低直流電流幅度下，在沒有飽和的情況下，我們可以清楚地看到初始磁導(dǎo)率均勻分布在電感體上。隨著直流電流的增加，在本例中約為2.8 A，磁性材料部分飽和，我們可以觀察到磁導(dǎo)率降低，主要是在線圈的中心。

計(jì)算平面螺旋電感的標(biāo)準(zhǔn)公式通常采用惠勒公式10： 式中，a為線圈的平均半徑，單位為英寸；n為匝數(shù)；c為線圈磁芯的寬度（rOUTER - rINNER），單位為英寸。當(dāng)線圈的c 》 0.2a時(shí)11，該計(jì)算方法的精度在5%之內(nèi)。 可以使用方形、六角形或其它形狀的單層螺旋電感。