在 Q3D 中提取汇流条电感

汇流条排简介和设计注意事项

汇流条排是用于配电的金属导体，在许多应用中与传统布线相比具有设计优势。在设计母线排时，必须考虑几个重要的因素：

• 低电感：高频开关内容会导致无功损耗，从而降低效率
• 电容：管理导体之间的电容效应
• 隔离：确保适当分离以防止电弧
• 热规格：确保母线排能够承受工作温度

了解 Q3D 概念

Q3D Extractor 是一款用于从 3D 模型中提取寄生参数的 ANSYS 工具。关键概念包括：

• 网：所有物理连接的金属部件（例如，铝带或焊接到钢上的铜）
• 端子：网络的输入或输出，分类为：
  • 来源：一个网络可以有多个来源
  • Sinks：一个网络只能有一个 Sink

 

模拟要求

• 电容分析只需要网络信息
• 电感分析需要网络和端子

 

Q3D 汇流条分析分步指南

1. 初始设置

1. 打开 ANSYS Electronics Desktop
2. 导航到 File > Open 并选择您的模型文件或创建新设计

 

2. 定义网络

1. 右键单击 Project Manager 中的 “Nets”，然后选择 “Auto Identify Nets”
2. 这会将所有电连接组件识别为不同的网络

 

3. 修改材料属性（可选）

1. 在模型树中选择您的组件
2. 在 Properties 窗口中，找到 Material 行并单击 “Edit”
3. 选择所需的材料（例如，从铜更改为铝）
4. 确认您的选择

4. 向网络添加终端

1. 进入面选择模式（按 F 键或在选择模式>右键单击>面）
2. 选择要放置端子的所需面
3. 右键单击并选择 Assign Excitation > Source （或 Sink）
4. 您可以分配多个 source，但每个网络只能分配一个 sink
5. 对于对面，您可以使用 B 键 （Next Behind） 选择面，而无需旋转模型

 

5. 设置分析

1. 通过右键单击 Project Manager 中的 “Analysis” 添加解决方案设置
2. 选择 “Add Solution Setup”
3. 设置所需的频率（典型范围为 DC 至 MHz，具体取决于应用）
4. 选择解决方案类型（电容/电导、直流电阻/电感、交流电阻/电感）
5. 点击 OK 确认

6. 添加频率扫描（可选）

1. 在 Project Manager 中选择您的设置
2. 右键单击并选择 “Add Frequency Sweep”
3. 将 sweep type 设置为 “Interpolating”
4. 定义您的频率范围（例如，从 1Hz 到 1MHz 的对数标度）
5. 点击 OK 确认

7. 运行模拟

1. 右键单击 “Analysis” 并选择 “Analyze All”
2. 在进度窗口中监视进度

8. 查看和解释结果

1. 右键单击 Project Manager 中的 “Results”
2. 选择 “Create Matrix Report” > “Data Table” 或 “Rectangular Plot”
3. 选择要显示的参数（例如，DC 电感的 DCL 矩阵）
4. 对于频率相关图，您可以将 X 轴更改为对数刻度，以便更好地可视化

 

 

了解电感结果

在分析不同频率的电感时，您会注意到直流电感通常高于交流电感。发生这种情况是因为：

1. 在直流时，电流流过导体的横截面
2. 在较高频率下，电流集中在表面（集肤效应）
3. 随着频率的增加，这种表面浓度会降低有效电感