COMSOL Multiphysics^® 5.1 Release Highlights

Eine TEM- und Quasi-TEM-Wellenleiterstruktur kann mit den Übertragungsleitungsparametern R, L, G und C charakterisiert werden. Mit dieser Anwendung können die Werte für R, L, G und C sowie der Wellenwiderstand und die Ausbreitungskonstante in Koaxial-, Band-, Streifen- und Koplanarleitungen berechnet werden.

Eine Anwendung für Übertragungsleitungen, die Werte für R, L, G und C sowie den Wellenwiderstand und die Ausbreitungskonstante in Koaxial-, Band-, Streifen- und Koplanarleitungen berechnet.

Eine Anwendung für Übertragungsleitungen, die Werte für R, L, G und C sowie den Wellenwiderstand und die Ausbreitungskonstante in Koaxial-, Band-, Streifen- und Koplanarleitungen berechnet.

Die Funktionalität Spulenstromberechnung in vorherigen Versionen von COMSOL Multiphysics wurde durch die Analyse der Spulengeometrie ersetzt. Die Benutzeroberfläche der neuen Funktionalität entspricht fast vollständig der alten, sodass Nutzern, die mit der vorherigen Spulenstromberechnung Funktionalität gearbeitet haben, der Umgang mit der neuen Version vertraut sein wird. Die neue Funktionalität enthält etliche erhebliche Verbesserungen:

• Ermöglicht die Analyse von Spulen mit nicht konstantem Querschnitt und komplexen Formen.
• Alle Spulen können in einem einzigen Studienschritt berechnet werden.
• Die Berechnungsmethode ist zuverlässig: Eine konvergierte Lösung zeigt an, dass die entsprechende Windungsrichtung berechnet wurde.
• Die Randbedingungen wurden vereinfacht und erfordern weniger Eingaben.

Mit der neuen Funktionalität „Analyse der Spulengeometrie“ können Sie den Verlauf der Drähte in komplexen Spulen mit einem nicht konstanten Querschnitt berechnen.

Mit der neuen Funktionalität „Analyse der Spulengeometrie“ können Sie den Verlauf der Drähte in komplexen Spulen mit einem nicht konstanten Querschnitt berechnen.

Sie können nun genauere Frequenzbereichsstudien für Spulen mit mehreren Windungen in 3D durchführen. Bei der Berechnung der Spulenstromdichte wird eine automatische Filterstufe angewendet, mit der die Genauigkeit des berechneten elektrischen Feldes erheblich erhöht werden kann. Folglich wird auch die Genauigkeit der berechneten Spulenspannung und anderer abgeleiteter Variablen, wie Leistung und Induktivität, erhöht. Die Ergebnisse für die Stromfilterstufe werden zusammen mit den Magnetfeldwerten in einem Studienschritt ermittelt, wobei kein Eingreifen des Benutzers erforderlich ist. Sie müssen bei Frequenzbereichsstudien keine Feineinstellung für die Spulenbereichsleitfähigkeit vornehmen, um genaue Ergebnisse zu erhalten. Die Filterstufe wird standardmäßig automatisch durchgeführt.

Plot des elektrischen Feldes ohne die neue Stromfilterstufe der Funktionalität „Genaue Berechnung der Spulenspannung“.

Plot des elektrischen Feldes ohne die neue Stromfilterstufe der Funktionalität „Genaue Berechnung der Spulenspannung“.

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Es wurden mehrere kleinere Verbesserungen für die Nutzung von Spulen eingeführt:

• Neuorganisation der Benutzeroberfläche, um den Arbeitsablauf und die Modellerstellung zu beschleunigen.
• Leichte Erstellung von Spulen in Modellen mit Symmetrieschnitten.
• Rundspulen können als Bestandteil von sektorsymmetrischen Modellen verwendet werden.

Für Spulen mit mehreren Windungen können nun Symmetriekorrekturfaktoren angegeben werden, was die Erstellung von Modellen vereinfacht, die nur einen Teil der Spule enthalten.

Für Spulen mit mehreren Windungen können nun Symmetriekorrekturfaktoren angegeben werden, was die Erstellung von Modellen vereinfacht, die nur einen Teil der Spule enthalten.

Die Funktionalität Eichung erfordert nun weniger Eingaben durch den Benutzer und ist bei komplexen Modellen leistungsfähiger. Mit Eichung kann die eindeutige Lösung für Magnetfeldprobleme bestimmt werden. Die Funktionalität kann direkt auf antiperiodische Modelle, Modelle mit mehreren nicht verbundenen Vektorpotenzialbereichen (bei Motoren/Generatoren) und Modelle mit einer gemischten A-V- und A-Formel angewendet werden.

Neue Zwangsbedingungsstrategie und erweiterte Einstellungen für die Funktionalität „Eichung“.

Neue Zwangsbedingungsstrategie und erweiterte Einstellungen für die Funktionalität „Eichung“.

Die Funktionalität SPICE Export steht nun im Physikinterface Elektrischer Schaltkreis zur Verfügung. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine Elektrischer Schaltkreis-Knoten und wählen Sie „SPICE Export...“ aus. Es wird eine Textdatei im SPICE-Format gespeichert, die den aktuell modellierten Schaltkreis repräsentiert.

Das Physikinterface Elektrischer Schaltkreis wurde um neue Komponenten und Modelle erweitert:

• pnp-Bipolartransistor
• p-Kanal-MOSFET
• Gegeninduktivität (koppelt zwei Induktoren)
• Transformator

Erstellung einer Netzlistendatei, die die in COMSOL Multiphysics erstellten elektrischen Schaltkreise repräsentiert.

Erstellung einer Netzlistendatei, die die in COMSOL Multiphysics erstellten elektrischen Schaltkreise repräsentiert.

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Spiralinduktionsspulen liefern stabile Induktionswerte und können auf einfache Weise integriert werden, während andere gedruckte Schaltungen plattiert werden. Mit steigender Windungsanzahl können die zur Simulation solcher Spiralspulen benötigen Rechenressourcen sehr groß werden. Mit diesem Beispiel wird demonstriert, wie die fast symmetrische Struktur genutzt wird, um die Modellgröße stark zu verringern. Eine oktogonale Spiralspule mit acht Windungen wird mit der Randbedingung Einfach-Windungs-Spule modelliert, wobei mit den Floating Potential-Randbedingungen die Kontinuität des Stroms zwischen den getrennten Windungen der Spule erzwungen wird. Die in diesem Beispiel verwendete Methode ist zulässig, wenn die Betriebsfrequenz so weit unter der Resonanzfrequenz der Spule liegt, dass die kapazitive Kopplung zwischen den Windungen vernachlässigt werden kann.

Die magnetische Flussdichte und die Verteilung der Norm der Oberflächenstromdichte entlang der Spule.

Die magnetische Flussdichte und die Verteilung der Norm der Oberflächenstromdichte entlang der Spule.