高级的仿真设计和创新的材料为磁性元器件创造新的优化解决方案

一切从设计开始，实用的磁性元件设计需要了解电气原理、材料以及成本限制。简单的元器件（例如10kVA以下的低压变压器）可以使用手册数据和纸笔计算来设计，但专业元器件和更复杂或更大的项目需要通过计算机辅助建模 (CAM) 进行多次迭代和验证。

基础物理驱动高级仿真和设计

即使是最复杂的设计和分析，其核心也是磁电路和电路的基本原理：麦克斯韦方程、安培定律、法拉第定律、高斯定律和楞次定律。一流的设计软件采用这些基础知识，通过复杂的计算和可视化技术应用于当今的电磁场仿真和建模。例如，在设计组件时利用基于有限元方法的仿真软件的强大功能来仿真各种电磁场，从二维磁瞬态、交流电磁、静磁、静电和直流传导到电瞬态求解器，这将准确求解包括电容、电感、电阻和阻抗在内的场参数。

该分析的结果可以生成完整的 3D CAD 图纸，客户可以继续进行系统的机械和电气设计，而无需成品组件的物理样品。在CAD软件包中创建的非常精确的磁性元件模型提供了尝试不同材料、导线和气隙的影响的方法，调整设计以尽可能接近客户要求的参数。使用仿真来调整设计可以实现最佳性能，而无需创建多个原型。通过基于坚实的工程原理和最先进的模拟技术的设计和分析，设计可以通过尽早集成新的磁性材料、电线、绕组和制造技术来突破极限。

磁性材料的创新

对于用于电感器、变压器、DC-DC 转换器等的电磁铁，设计人员寻找能够提供高磁导率和最大磁通密度的磁芯材料。铁和SiFe等合金是传统设计的起点，铁氧体、陶瓷、均质材料由各种氧化物组成。以氧化铁为主要成分的材料，对共模和差分传导噪声具有出色的电磁干扰保护。由于它们的插入损耗与频率成正比，因此对信号没有衰减，但对高频噪声具有高阻抗。工作温度、磁通密度和频率是为功率转换应用选择最佳材料的关键参数，特定的材料使组件能够在仅几kHz 到数百 kHz 甚至 MHz 范围内工作，从而提供高效、紧凑的转换器。

磁粉芯是分布式气隙磁芯，主要用于功率电感器应用，特别是开关模式电源 (SMPS) 输出滤波器，也称为直流电感器。其他电源应用包括差分电感器、升压电感器、降压电感器和反激变压器。