开关电源从部件到系统 Ansys仿真解决方案 | CPSSC 2021白金赞助商

作为工程仿真领域的全球领导者，Ansys在众多产品制造以及工业创新中扮演着至关重要的角色。当火箭拔地而起，飞机翱翔蓝天，汽车高速飞驰，桥梁横跨江海，当人们便捷地操作电脑和移动电子设备，或是体验可穿戴产品，Ansys的身影都随处可见，尽显卓越。我们助力全球创新型企业推出应市场所需的产品，凭借高性能且完备的工程仿真软件产品组合，帮助客户跨越技术挑战，不断突破想象赋予工程产品更多可能性。

功率电子与电源系统是一个牵涉各方面理论知识和工程设计的复杂系统。传统的设计方法依靠经验和简单计算，大量的设计调整和性能优化需要在初步样品做出来之后通过实验的方法来进行。
而采用仿真的方法，可以在虚拟的软件平台中对半导体开关器件进行建模和测试，采用有限元方法对磁性器件进行建模和优化；同时可以集成半导体开关器件、磁性器件和控制电路，对功率电子和电源系统进行整体仿真分析；另外，通过一些具有特别功能的软件，可以提取功率电子与电源系统中隐藏的寄生参数，与基本原理电路进行联合仿真后，可以对其电磁兼容作一些评估和优化；同时，通过电磁场-结构的耦合仿真、电磁场-流体的耦合仿真，可以对功率电子与电源系统的结构强度和散热性能作一些评估和优化。

针对功率电子与电源系统的发展趋势，Ansys有完整的解决方案，涵盖功率电子与电源系统的磁性器件设计分析、开关器件分析、电性能分析、EMI/EMC分析、电源散热分析、电-热无缝耦合等技术领域，并在未来会随着技术热点和市场需求，不断拓展。

一、磁性器件建模分析

功率电子与电源系统，都会用到变压器、功率电感、滤波电感等磁性器件，Ansys Maxwell、PExprt等工具，可以基于磁性器件的物理尺寸和原材料对其进行建模、仿真和优化。

二、半导体开关器件建模分析

在功率电子与电源系统中，半导体开关器件如MOSFET、IGBT、功率二极管Diode是必须的器件，利用Ansys Simplorer工具，可以根据MOSFET、IGBT和Diode的数据手册进行参数化建模，对这些半导体开关器件进行精确的仿真分析。

三、电路系统分析

利用Ansys仿真工具，可以把磁性器件、半导体开关器件，和外围的检测和控制电路集成起来进行电路系统仿真。

四、电磁兼容分析

利用Ansys仿真工具，可以提取功率电子与电源系统中隐藏的寄生参数，如RLGC等，结合电路系统分析，评估引起电磁干扰问题的潜藏电路，并对其进行滤波、屏蔽等优化设计，协助用户解决系统的电磁兼容问题。

五、多物理域分析

对于功率电子与电源系统，除了电磁方面的性能需要满足要求外、其结构和散热影响产品的稳定性和使用寿命，也是非常重要的性能指标。Ansys可以采用电磁场-结构的耦合仿真、电磁场-流体的耦合仿真来评估和优化功率电子与电源系统的多物理域性能。

典型应用案例

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