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PCB铜排频域仿真该填峰值还是RMS,焦耳热相量约定核对

PCB铜排频域仿真该填峰值还是RMS,焦耳热相量约定核对

内容摘要

核对铜排频域电流源的峰值约定、相量与周期平均热源,避免RMS输入和损耗系数重复换算,用恒阻假设算例检查功率。

PCB铜排频域模型的电流输入,应按所用物理接口的相量约定填写。采用峰值相量的接口中,正弦10 A RMS对应约14.142 A峰值。内置周期平均损耗若已包含相应系数,不能再手动除以二。

先确认软件怎样定义复数幅值

COMSOL的频域学习资料从复相量恢复实数时域量,并区分峰值、RMS和瞬时量。复数的实部与虚部共同确定幅值和相位,不能把实部单独当成所有工况的电流幅值。这里讨论线性单频谐波约定,含直流偏置、脉冲或非线性问题需另选适用分析。

用一个纯电阻检查归一化

假设电阻恒为1 mΩ,正弦电流10 A RMS,周期平均损耗为0.1 W。在峰值约定下输入14.142 A,按峰值平方乘电阻再除以二,也得到约0.1 W。若误填10 A峰值,则只有0.05 W。算例忽略交流附加效应,不是铜排额定值。

热源字段也要查定义

在峰值电场与电流密度相量约定下,周期平均焦耳热常写为0.5 Re(J·E*),单位W/m³,星号表示复共轭。应查实际接口和变量说明,不能把该式机械套给RMS相量或已经处理过的损耗。体热源积分得到W,与热源密度分别记录。

比较结果前固定输入口径

建议归档频率Hz、源幅值A、峰值或RMS约定、相位及损耗变量名称。对恒阻基准先核对电输入与平均损耗,再检查导体中的集肤、邻近及温度影响。修改输入定义后,温升变化不能全部归因于铜排几何。

记录核对表

项目单位或条件应保留
源输入A及峰值/RMS接口幅值约定
局部热源W/m³是否周期平均
总损耗W积分区域与变量

产品与相关方法

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常见问题

已有热耦合还要手工乘0.5吗? 先查内置变量是否已按相量约定平均,重复处理会改变功率。

参考资料

COMSOL frequency-domain amplitude conventions;COMSOL electromagnetic heating workflow

封面为AI概念示意。波形与箭头仅表达幅值概念,不是严格正弦图或仿真结果。本文不提供宏川性能、设备能力或试验结论。

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