磁気および変圧器設計オプティマイザー
NSGA-IIオプティマイザーは、40コア（E、ETD、PQ、RM、トロイド）と104のコア/材料の組み合わせで、TDKフェライトとフェロックスキューブフェライトとマイクロメタルの鉄粉末を使用して、パレートに最適なコアと巻線の設計を見つけます。総損失と体積を同時に最小限に抑えます。これは、効率とサイズのトレードオフのフロンティアを全面的に示しています。
仕組み
トランスまたはインダクタを手作業で設計するということは、数百個のコアから1つのコアを選択し、効率とサイズのトレードオフが許容範囲内であることを期待することを意味します。このツールは動作します。 ナガ-II 104個のコア/材料の組み合わせで40個のコアを同時にテストし、すべての候補を10個の動作点（5つの負荷レベル×2つの入力電圧の極値）で評価し、堅牢なワーストケース設計を実現します。
次の 2 つの目標が同時に最小化されます。 総電力損失 (コア損失 + ダウェル AC 巻線損失) および コアボリューム。これらの目的は相反します。コアが小さいほど、磁束密度が高く損失も大きくなります。その結果、 パレートフロント：サイズを大きくしないと効率向上ができないあらゆる設計。
コアロス は、メーカーが公開している損失データ（SteinmetzはTDKとFerroxcubeのデータシートのポイント、およびMicrometals独自の鉄粉の公式に適合します）に適合し、ピークではなくAC磁束振幅で評価しました。フライバックの場合は磁束振幅の半分、フォワードコンバータの場合はVin·D/（2·n·Ae·F）、リップルはDCバイアスではありません。インダクタ。材料は、そのデータの周波数スパンの1.5倍以内でのみ使用されます。定数がデータシートにたどり着けない材料は引き続き提供されていますが、それを使用するすべての設計にはマークが付けられています。 未確認。熱抵抗は、TDKデータブックに記載されているコアのサイズに依存し、材質には依存しません。
すべての候補者に適用される制約：Bpeak < 0.8 × Bsat、フィルファクター< 0.40、ジャンクション温度 ≤ Tmax。
関連計算ツール
よくあるご質問
対物レンズのウェイトスライダーは何をしますか？+
0 に設定すると、ツールはパレートフロントから最小損失設計を選択します。1 に設定すると、最小ボリュームが選択されます。0.3 (デフォルト) では、パレートカーブの膝に最も近いバランスポイントが選択されます。
オプティマイザがフェライトよりも粉末鉄を選ぶことがあるのはなぜですか？+
粉末鉄トロイドの飽和磁束密度ははるかに高くなっています（フェライトの0.35〜0.43Tに対して1.4〜1.5T）。DCバイアスが大きい高電流インダクタの場合、鉄粉はコア損失係数が大きくてもインダクタンス密度を高くすることができます。
ダウェル・モデルとは+
Dowell モデルでは、AC 抵抗係数 F_R = R_ac/R_dc を、ワイヤの直径、スキンの深さ、および巻線層の数の関数として計算します。100kHzでは、AWG22ワイヤの4層巻線がF_R≈5になることがあります。つまり、AC銅損失はDC予測値の5倍になります。
インターリーブはどのようにして巻線損失を減らすのですか？+
P-S-P インターリーブは、1 次側を 2 次側の半分に分割し、有効層数を半分にします。これにより、近接効果項 (n²−1 としてスケーリング) が最大で5倍に短縮され、50kHzを超えるAC銅損失が大幅に減少します。