마그네틱 및 트랜스포머 설계 옵티마이저
NSGA-II 옵티마이저는 TDK 및 페록스큐브 페라이트와 마이크로메탈 철 분말을 사용하여 40개의 코어 (E, ETD, PQ, RM 및 토로이드) 와 104개의 코어/재료 조합에서 파레토 최적 코어 및 와인딩 설계를 찾습니다.총 손실과 부피를 동시에 최소화하여 효율과 크기의 절충점을 완벽하게 보여줍니다.
작동 원리
트랜스포머 또는 인덕터를 수작업으로 설계한다는 것은 수백 개의 코어 중에서 하나의 코어를 선택하고 효율성-크기 절충이 가능하기를 바라는 것을 의미합니다.이 도구는 실행됩니다. NSGA-II 104개의 코어/소재 조합의 40개 코어에 걸쳐 동시에 10개의 동작 지점 (5 부하 레벨 × 2 입력 전압 극한) 에서 모든 후보를 평가하여 최악의 경우 견고한 설계를 제공합니다.
두 가지 목표가 동시에 최소화됩니다. 총 전력 손실 (코어 손실+도웰 AC 권선 손실) 및 코어 볼륨.이러한 목표는 서로 상충됩니다. 코어가 작을수록 플럭스 밀도가 높아지고 손실이 커집니다.그 결과 파레토 프론트: 크기를 늘리지 않고서는 효율성을 개선할 수 없는 모든 설계
코어 손실 제조업체가 발표한 손실 데이터 (Steinmetz) 는 TDK 및 Ferroxcube 데이터시트 포인트 및 Micrometals의 철 분말 자체 공식에 적합하며 피크가 아닌 AC 플럭스 진폭으로 평가되었습니다. 플라이백의 경우 플럭스 스윙의 절반, 순방향 컨버터의 경우 Vin·D/ (2·N·Ae·F), DC가 아닌 리플 바이어스, 인덕터의 경우머티리얼은 데이터 주파수 범위의 1.5배 이내에서만 사용됩니다.데이터시트로 상수를 추적할 수 없는 재료도 제공되지만, 상수를 사용하는 모든 설계에는 표시가 되어 있습니다. 확인되지 않았습니다.열 저항은 재질이 아니라 TDK 데이터북의 코어 크기에 따라 달라집니다.
모든 후보에 적용되는 제약 조건: Bpeak < 0.8 × Bsat, 충전 계수 < 0.40 및 접합 온도 ≤ Tmax.
관련 계산기
자주 묻는 질문
목표 가중치 슬라이더는 어떤 역할을 하나요?+
0이 되면 툴은 파레토 프런트에서 최소 손실 설계를 선택합니다.1에서는 최소 볼륨을 선택합니다.0.3 (기본값) 에서는 파레토 곡선의 무릎에 가장 가까운 균형점을 선택합니다.
옵티마이저가 때때로 페라이트보다 분말 철을 선택하는 이유는 무엇입니까?+
분말 철 토로이드는 포화 플럭스 밀도가 훨씬 높습니다 (페라이트의 경우 1.4—1.5T 대 0.35—0.43T).DC 바이어스가 큰 고전류 인덕터의 경우 철 분말은 코어 손실 계수가 높음에도 불구하고 더 높은 인덕턴스 밀도를 얻을 수 있습니다.
도웰 모델이란 무엇입니까?+
Dowell 모델은 AC 저항 계수 F_R = R_ac/R_dc 을 와이어 직경, 스킨 깊이 및 권선 레이어 수의 함수로 계산합니다.100 kHz에서 AWG22 와이어의 4층 권선은 F_R ≈ 5일 수 있습니다. 즉, AC 구리 손실이 DC 예측치의 5배입니다.
인터리빙은 권선 손실을 어떻게 줄입니까?+
P-S-P 인터리빙은 1차 레이어를 2차 레이어 양쪽에서 두 개로 분할하여 유효 레이어 수를 절반으로 줄입니다.이를 통해 근접 효과 기간 (n²−1로 확장) 을 최대 5배까지 줄여 AC 구리 손실을 50 kHz 이상으로 크게 줄일 수 있습니다.