作者 | Zhou Ming
CST2025版本在模型库(component library)中增加了EMC仿真常用的器件模型,包括:全参数化的共模电感CMC模型(可以根据器件规格对参数进行修改)、全参数化的MOSFET SPICE模型(在供应商无法提供SPICE模型时使用)、对数周期天线模型(用于RE及RS仿真)、空气放电静电枪 模型等。本期案例我们来介绍利用CST模型库实现共模电感的快速3D建模。
进入CST2025的component library模型库,搜索关键词EMC,可以看到两个全参数化的共模电感CMC模型,一个是一层绕线,另一个是两层绕线。我们只需要根据规格修改模型中的参数,就可以自动完成共模电感模型的创建,建模过程只需要几秒钟。
共模电感1的规格参数如下:磁环外径35mm,内经20mm,高度18mm,铜线直径2mm,8圈2层绕制。
共模电感2的规格参数如下:磁环外径35mm,内经20mm,高度18mm,铜线直径2mm,16圈1层绕制。
在创建电路模型时,详细的说明请参考:仿真实例129:CST共模电感仿真之高频阻抗篇——长恨春归无觅处。通过对S参数进行后处理,可以分别共模电感的感量和阻抗曲线。
我们先来对比下两种绕制方式的共模感量,都是0.34mH@100KHz,规格相同。
再来对比两种绕制方式的共模阻抗,可以看出在1MHz以上的频段有明显差异,说明两种相同规格电感,由于绕制方式不同导致高频滤波效果会有差异。
我们经常会利用共模电感的差模特性(漏感)实现差模滤波。通过对S参数进行后处理,可以得到差模电感是32.16uH@100KHz。
为了增加共模电感的差模分量,我们可以采用下面的设计,在磁环中间增加一小块磁芯来改变磁路。通过仿真我们可以看到,差模感量增大到44.39µH
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