61 – チョークコイルの電流分布解析

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概要

チョークコイルは高周波電流のフィルタリングを目的とした電子部品です。
チョークコイル内部で発生する電流は、表皮効果、近接効果、ギャップ付近の漏れ磁束による電流の偏りのため、局所的な発熱が発生します。耐熱設計の観点から、有限要素解析により電流分布の詳細を視覚的に確認することは、設計にフィードバックする上で有用です。
ここでは、チョークコイルの電流分布を求める事例についてご説明します。

電流密度分布

電流波形を図1、各時刻における巻線の電流密度分布を図2に示します。なお、定常状態を評価するため、図1は時刻40(μsec)~80(μsec)を示しています。
図より、電流の時間変化が激しい40、60(μsec)時に電流が偏り、時間変化が緩やかな50(μsec)時にはあまり偏らないことがわかります。これは、電流の偏りの原因となるギャップ付近の磁界の変化が巻線電流の変化によるためです。

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