[发明专利]基于有限元仿真的高频高压电感器绕组结构优化设计方法

权利要求书

1.一种基于有限元仿真的高频高压电感器绕组结构优化设计方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

A.确定设计目标

根据电感器的应用环境，确定电感正常工作状态下的电压、电流以及工作频率，电路要求的电感量以及所允许其最大的分布电容C_p，max等参数；

B.选择磁芯材料、磁芯结构、磁芯截面

根据电感的工作频率和电感量确定磁芯材料，磁芯结构，以及磁芯的截面；

C.确定绕组匝数、绕组线径以及绝缘材料

根据电感计算公式确定绕组匝数，根据电感的工作电流选取绕组的线径，根据电感工作时的耐压确定绝缘材料及其厚度；

D.在ANSYS中以分布电容为研究对象进行有限元仿真

根据步骤B、步骤C中得到的电感模型的相关参数，在ANSYS中以分布电容为主要研究对象完成电感模型的建立并进行有限元仿真；

E.绘制不同绕组结构组合下得到的等效分布电容曲线

根据有限元仿真的结果，绘制不同绕组结构组合下所得到的等效分布电容的曲线，并选择最佳的电感绕组结构组合；

F.判断设计是否满足要求

判断所设计的电感器是否满足要设计目标，否则返回步骤B重新进行优化设计。

2.根据权利要求1所述基于有限元仿真的高频高压电感器绕组结构优化设计方法，其特征在于，所述的步骤D中，在ANSYS中以分布电容为研究对象进行有限元仿真包括如下步骤：

1)在ANSYS/PEmag中完成对电感器模型的建立与参数设置，其中包括选定磁芯材料、磁芯结构、磁芯截面、导线线径、绝缘材料等，具体的参数值由权利要求1的步骤A～E得到；

2)调用ANSYS/Maxwell 2D/3D完成磁分析与电分析；

3)通过有限元仿真分析得到所设计的电感值以及分布电容值。

3.根据权利要求1所述基于有限元仿真的高频高压电感器绕组结构优化设计方法，其特征在于，步骤E中，绘制不同绕组结构组合下得到的等效分布电容曲线，并根据曲线选择分布电容满足C_p＜C_p，max的最佳绕组结构。