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Leistungselektronik

Leistungselektroniksysteme sind komplex. Die Simulation stellt die Werkzeuge bereit, mit denen sich anspruchsvolle Designaufgaben effizient lösen, die Leistung verbessern und Innovationen vorantreiben lassen.

ANSYS ANWENDUNGSBEREICHE

Entwurf und Optimierung von Leistungselektronik

Ansys bietet Design-, Analyse- und Optimierungslösungen auf Systemebene für Leistungselektronik-Systeme einschließlich Wechselrichtern, Umrichtern, elektrischen Maschinen, Sensoren, Halbleitern (IGBTs), Leiterplatten und Kabeln. Unsere Simulationswerkzeuge helfen bei der Lösung von Problemen wie Halbleiterverlusten und thermischer Leistung während des Zyklus, Stoßströmen und Spannungen beim Schalten sowie leitungsgebundenen und abgestrahlten Emissionen (EMI/EMC) aufgrund immer höherer Schaltfrequenzen.

Simulation kann einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung und Produktion von Leistungselektronik haben.

  • Multi-Level- und Multi-Physics-Modellierung
    Multi-Level- und Multi-Physics-Modellierung
  • Eingebettete Steuerungen und Software
    Eingebettete Steuerungen und Software
  • Bewertung der leitungsgebundenen und gestrahlten Emissionen
    Bewertung der leitungsgebundenen und gestrahlten Emissionen
  • Zuverlässigkeit von Komponenten
    Zuverlässigkeit von Komponenten
Leistungselektronik

Lösungen für Leistungselektronik

Elektromagnetik

Quasistatische 3D- und 2D-Simulationen elektromagnetischer Felder ermöglichen hochpräzise Modelle zur Durchführung von Signalintegritätsanalysen zur Untersuchung von Crosstalk, Ground Bounce, Verbindungsverzögerungen und Ringing sowie zur genauen Vorhersage der Leistung von Hochgeschwindigkeitsverbindungen, Filtern, Steckern und Leiterplatten.

Charakterisierung von Leistungsgeräten

Ein eingebettetes Charakterisierungswerkzeug sowohl für Leistungshalbleiter als auch für Leistungsmodule ermöglicht die Integration der charakterisierten Leistungskomponenten in ein Antriebssystemmodell und die Bewertung bei verschiedenen Antriebszyklen.

Thermisches Management

Die Lösungen für das Wärmemanagement in der Elektronik nutzen eine robuste, automatische Vernetzung zur Durchführung von Wärmeübertragungs- und Strömungssimulationen für konvektive und forcierte Luftkühlungsstrategien.

Reduced-Order-Modelle

Durch die Erstellung eines Reduced-Order-Modells (ROM) können Änderungen in Echtzeitsimulationen vorgenommen und analysiert werden, was die Simulationszeit um Größenordnungen verkürzt.

Ausgewählte Produkte

Bewährte Simulationslösungen für die Leistungselektronik

Leistungselektronik treibt kritische Anwendungen an und muss strenge Normen für Kompatibilität und Zuverlässigkeit erfüllen. Die Vorwegnahme der vielen Faktoren, die die Leistung in der Praxis beeinflussen können, erfordert eine bewährte Simulationslösung, die dabei helfen kann, EMI-Probleme zu erkennen, bevor sie entstehen, und gleichzeitig das gesamte System einschließlich des Wärmemanagements zu optimieren.

2021-01-power-elect-thermal.jpg

Integrierte elektrische, mechanische und thermische Materialeigenschaften bieten multiphysikalische Lösungen für Probleme wie thermisches Durchgehen in Leistungselektroniksystemen und helfen bei der Ursachenanalyse.

Ansys EMI/EMC

EMI / EMV

Ansys bietet eine durchgängige Lösung zur Beseitigung von EMI-Problemen und zur Einhaltung strenger EMI/EMV-Normen, einem entscheidenden Faktor bei der Markteinführung von Leistungselektronikprodukten. Eine Kombination aus den Field-Solvern und den leistungsstarken Lösungen auf Schaltungs- und Systemebene ermöglicht die Diagnose, Isolierung und Beseitigung von EMI bereits in einem frühen Stadium des Entwicklungszyklus.

Digitale Zwillinge in der Leistungselektronik

Systemoptimierung

Einfache Integration mehrerer Domänen in einer vollständigen Modellierungs- und Simulationsumgebung für die Prüfung und Analyse von Leistungselektronik-Systemen.

Ausgewählte Ressourcen

Zu den Ressourcen

WEBINARE

On Demand Webinar
Simulationsbild eines elektronischen Transformators
Design und Dimensionierung elektronischer Transformatoren für Leistungselektronik mit hoher Dichte

Erfahren Sie, wie integrierte Simulationsmethoden das Verhalten von Transformatoren und Schaltungen kombinieren können, um eine optimale Umrichterleistung in der Leistungselektronik mit hoher Dichte zu erzielen.

On Demand Webinar
Modellierung der induktiven, drahtlosen Energieübertragung mit Ansys Maxwell
Modellierung der induktiven, drahtlosen Energieübertragung mit Ansys Maxwell

Drahtlose Stromversorgungssysteme auf induktiver Basis werden zum Aufladen von biomedizinischen Implantaten, Unterhaltungselektronik und sogar von Elektrofahrzeugen verwendet; dieser Ansatz kann vorteilhaft sein, da er keine elektrischen Kontakte zur Stromübertragung erfordert.

On Demand Webinar
Ansys On Demand Webinar
Elektromagnetische Modellierung und Analyse von Leistungs- und Verteilungstransformatoren

In diesem Webinar werden die Möglichkeiten von Ansys-Lösungen für die elektromagnetische Analyse von Leistungs- und Verteilungstransformatoren vorgestellt.

On Demand Webinar
Ansys On Demand Webinar
Thermisches Verhalten von Wechselrichterschienen mit komplexem harmonischen Schwingungsanteil

In diesem Webinar werden die neuen Funktionen von Ansys 2021 R1 zur Kopplung von genauen Verlustdichteberechnungen mit thermischen Solvern zur Vorhersage der Temperatur in Sammelschienen vorgestellt.

On Demand Webinar
Ansys On Demand Webinar
Thermisches Verhalten von Wechselrichterschienen mit komplexem harmonischen Schwingungsanteil

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Modellierung der induktiven, drahtlosen Energieübertragung mit Ansys Maxwell
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Elektromagnetische Modellierung und Analyse von Leistungs- und Verteilungstransformatoren

In diesem Webinar werden die Möglichkeiten von Ansys-Lösungen für die elektromagnetische Analyse von Leistungs- und Verteilungstransformatoren vorgestellt.

On Demand Webinars
Webinarreihe zur Leistungselektronik
Webinarreihe zur Leistungselektronik

In dieser Webinarreihe werden Simulationslösungen für die Leistungselektronik vorgestellt.

FALLSTUDIEN

Ansys Case Study: Andar Technologies

Indar Electric – Mehr Leistung für Sie

Simulation hilft Indar bei der Entwicklung eines der effizientesten Permanentmagnet-Windkraftgeneratoren der Welt.

Ansys On Demand Webinar

Hyundai Heavy Industries - Balance of Power

Um Leistung und Kosten in Einklang zu bringen, verwendet Hyundai Heavy Industries Co. Bulgarien die auf Multiphysik basierenden Lösungen von Ansys für die Entwicklung von Leistungstransformatoren und zugehörigen Geräten.

White Papers & Artikel

AC-Motorantrieb mit Co-Simulation

AC-Motorantrieb mit Co-Simulation

Motoren, die mit fortschrittlichen leistungselektronischen Umrichtern ausgestattet sind, ermöglichen einen effizienteren Betrieb und bieten eine bessere Leistung. Diese integrierten Elektronik-Designs stellen die Konstrukteur*innen jedoch vor erhebliche Herausforderungen. Bei der Entwicklung eines AC-Antriebs stehen die Ingenieur*innen vor einer Vielzahl von Problemen bei der Kombination verschiedener technischer Bereiche, die innerhalb des Geräts interagieren. Die Verwendung des Ansys-Workflows für den Motor- und Antriebsdesign bietet viele Vorteile für diese Anwendung.

VIDEOS

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