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自动重合器如何确保电力稳定供应:全靠磁体

O. Craciun, and colleagues
ABB AG
Ladenburgh, Germany

当树枝触及高架电缆时会产生瞬间短路,然后您的灯可能会闪烁。有一种称为自动重合器的装置,它可以确保输送到您家里的电力不会被长时间切断。 ABB AG 是一家在电力技术方面处于领先地位的制造商,他们正在努力设计一种更可靠的自动重合器。本次设计过程的一个目标是优化永久磁体尺寸的同时确保开关特性出众。 为了做到这一点,ABB AG 使用 AC/DC 模块创建了二维仿真并计算了磁通密度。接下来,他们使用了电路接口将实际功率放大电路原理图和元件值耦合到磁体仿真中。最后,在优化软件中不断输入结果以选择适当大小的磁体,然后使用 LiveLink™ for MATLAB® 将其导回 COMSOL Multiphysics,在三维模型中对设计进行验证。

突破芯片密度的限制

Derek Bassett and Michael Carcasi
Tokyo Electron America
Austin, TX

芯片制造商一直在坚持遵守摩尔定律,它规定了自 1965 年起,出于经济考虑能放置在集成电路上的晶体管数量每年翻一倍。然而,由于晶体管的数量增加,制造集成电路的过程(也叫光刻)变得更加困难。每个装置都需要大约 200 个清洁和光刻步骤,而且此过程一旦出现故障就可能斥资数百万美元。 Tokyo Electron America (TEL) 是一家制造集成电路处理重要工具的生产商,他们使用仿真来了解一种称为图形倒线的故障类型。图形倒线会在两个特征之间的清洁流体蒸发时发生,而在蒸发过程中表面张力发生变化会导致特征弯曲。理想情况下,这些特征会恢复正常形态,但有时它们发生永久变形。 TEL 的研究人员使用 COMSOL Multiphysics 软件创建了一个二维结构力学模型,它基于以表面张力为边界条件的一系列稳态计算。他们将这些结果与文献数据进行对比,发现该模型精确地预测了倒线临界纵横比。

通过拥有 150 年历史的“完美影像”系统实现光刻分辨率的 100 倍提升

Juan Carlos Miñano and Dejan Grabovičkić
Cedint Polytechnic University of Madrid
Spain

“完美影像”的理念,即一种小于产生图像的光线波长的分辨率,于 19 世纪中期由著名的苏格兰物理学家 James Clerk Maxwell 首次提出。在接下来的 150 年里,人们普遍认为,这种技术是不可能实现的,因为事实上光在小于或等于波长的点周围发生衍射。然后在 2009 年 ...

对焦耳热进行控制可以扩展性能并延长装置使用寿命

Jean-Louis Gelet and Antoine Gerlaud
Mersen, France

承载高强度电流的大型电气系统,其任一元件(如保险丝和汇流条)失效都可能造成危险。为了提高安全性,改善制造条件,有必要了解这些元件的失效机理。母线板是这些元件中的一种,它由单片导电金属组成,在将电流短距离传导到多个负载时可以替换单个的粗电缆。 Mersen 是一家拥有浪涌防护专业知识的国际公司,主要制造母线板,即在不同电位导电板之间粘有绝缘材料薄膜的层压材料。但是,如果母线板中的温度变得太高,胶水或绝缘可能被毁坏。 Mersen 有一个专注于电保护研究的研究组,他们使用 COMSOL 仿真确定了焦耳效应产生的温度场,并消除了所有识别的热点。

通过仿真使 LED 保持冷却以便管理

Aulis Tuominen and Mika Maaspuro
University of Turku
Turku, Finland

Toni Lopez
Philips Research
Eindhoven, The Netherlands

Sami Yllikäinen
Hella Lighting Finland Oy
Salo, Finland

Raimo Laitinen
Helvar Oy Ab
Karkkila, Finland

与白炽灯照明相比,发光二极管(LED)有很多好处,如使用寿命长、光视效能高,而且环保。不过,有一个缺点是 LED 必须在尽可能低的温度下操作,而且必须谨慎调节。 芬兰图尔库大学业务和创新发展技术的研究人员专注于设计一个高效且成本低廉的散热片,用以调节温度。仿真对于他们的设计过程而言至关重要,因为创建原型是一个昂贵且耗时的过程。 大型制造企业(如飞利浦和海拉照明)也都用仿真来改进自己的 LED。在 COMSOL Multiphysics 软件中进行仿真使企业甚至可以在需要对新材料样品进行测试之前确定该材料对 LED 照明装置热性能的影响。

介电应力仿真助力 ABB 智能电网分接开关的设计 中文

Tommi Paananen, David Geibel, Bill Teising, Mårten Almkvist, Jon Brasher, Josh Elder, Bob Elick and Chris Whitten
ABB Alamo
Tennessee

电力消费者通常需要非常稳定的电压。变压器包含一个分接开关,它可以通过切换输入或输出电路的连接点来改变次级线圈匝数与初级线圈匝数之比。改变这个比例可以实现输出电压分级调整。随着世界逐步迈向现代化智能电网,必须对分接开关的设计进行改进,以供智能电网使用。 ABB ...

多物理场软件,夏普的一款多功能、高性价比开发工具

Chris Brown
Sharp Laboratories of Europe, UK

夏普欧洲实验室的设计师正在致力于开创几类技术。从 LED 照明,显示器和微流体实验室的单芯片技术,到各种装置中使用的复杂能源系统,夏普需要一种寻找最佳设计的新方法。COMSOL Multiphysics 软件及其专业模块具有多功能性,可以在不同领域扩充夏普的研究和开发。 为了改进 LED 照明的散热和电极设计,夏普使用了 COMSOL 模拟散热。对于显示器,夏普转为使用 COMSOL 进行局部应力、疲劳和热分析。至于实验室单芯片设计,夏普研究了流体层中的粒子和周围电子之间的相互作用,通过阻抗来判断粒子是否存在。对于能源系统,他们使用 COMSOL Multiphysics 软件不仅模拟了固体组件中的传热,还准确地模拟了系统中气体和液体流动。

选择隐形天线的阵列 中文

F. De Vita, S. Di Marco, F. Costa and P. Turchi
Altran, Italy

隐形飞机和舰船可以通过优化表面的形状使能量反射远离探测源或采用吸收雷达波的材料来躲避雷达探测。但是,如果舰船或飞机的天线需要正常的通讯工作,就不能完全掩蔽它。这也使其成为剩余的具有很大雷达散射截面 (RCS) 的组件之一,而这基本上会破坏整个系统对于雷达的隐形性。 ALTRAN 是全球领先的创新型高科技工程咨询机构,他们正着手设计几何形状构成的频率选择表面,可优化隐形技术。FSS 的性能与其形状、厚度、基片的选择和各个单元之间的定相有关。这其中有很多可能性,而测试每一种可能的物理场对于设计师来说很耗时。ALTRAN 借助 COMSOL Multiphysics 软件进行仿真来研究各种形状和大小的频率响应以及它们在表面上的分布,在短短几分钟内找到值得研究的模型。

螺旋谐振腔滤波器分析 中文

S.P. Yushanov, J.S. Crompton, and K.C. Koppenhoeffer
AltaSim Technologies

随着世界更趋于数字化,对于先进无线系统的需求日益增长。越来越高的数据速率传输意味着诸如微波滤波器这样的组件必须要装入更加微小的体积中,同时还需要在更紧凑的无线系统中集成多个过滤器。在系统的几何和拓扑约束范围内满足过滤器的特定带通频率和品质因子,这对工程师来说是一个挑战。 AltaSim ...

静音气冷:一种全新的热管理方式 中文

Nels Jewell-Larsen,
Tessera Technologies, CA, USA

迄今为止,电子装置散热都必须通过旋转风扇实现。Tessera 是一家为次时代电子装置提供创新小型化技术和产品的公司,开发了一种可以替代旋转风扇的冷却技术,它能够满足苛刻的空间和噪声限制。他们设计了静音气冷系统,即利用电场对氮分子进行充电并将它们推入环境空气中,最终获得可以冷却装置的气流。 为了创建自己的模型,Tessera 公司转为使用 COMSOL 的 CFD 模块和 AC/DC 模块进行仿真。他们的仿真需要考虑静电、电荷生成与传递、流体动力学和传热,并同时模拟所有这些现象。他们在 COMSOL Multiphysics 软件中设计了风箱的关键环节之后,将它导入到 CAD 软件中来设计系统的其余部分。最终设计出了一个可靠、紧凑的单元,工作时的噪声小于15dBA,低于听觉的平均阈值。