CST共模电感仿真实例(1)-建模篇
共模电感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，常用于开关电源端口共模噪声滤波。共模电感的工作原理如下图所示。
注：图片来源于网络
当方向相反的工作电流流过共模电感时，两个绕向相反线圈产生两个相互抵消的磁场,此时工作电流受线圈欧姆电阻以及漏电感的阻尼影响,也就是所谓的共模电感的差模阻抗。
同理，当方向相同的共模干扰信号流过共模电感时, 两个线圈产生的磁场相互增强，线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,从而达到衰减共模干扰信号的作用，也就是所谓的共模电感的共模阻抗。
本期重点介绍共模电感的建模。
笔者在万能的互联网上找了几个常见的共模电感的图片，如下图所示。
对于很多初学者来说，共模电感线圈的建模可能不是很方便。笔者的一个朋友提出能否创建共模电感的参数化模型，这样就可以大大缩短建模时间，一劳永逸了。
无巧不成书，CST2023如约而至。随之而来的，还有Component Libraries中的共模电感模型。
下面详细讲解共模电感的建模思路
共模电感3D建模
Step1 首先可以用任何自己喜欢的方法创建磁芯，包括磁芯边缘的倒角或者切角。
Step2 创建一个curve，包括curve的倒角或者切角，如下图所示。
Step3 删除step2 curve中的一个线段（delete segment），然后将该curve按照指定的角度旋转并复制。
Step4 做一条斜线，连接相邻两个curve，然后同样通过旋转并复制，将每两个相邻的curve相连接。至此，一条完整的线圈curve初见雏形。
Step5 在线圈curve上添加线段，作为线圈的引出pin脚。然后将curve直接转变成wire（wire from curve），同时设置wire的半径。(方便读者看清楚图片细节，下图磁芯变更为蓝色)
Step6 为创建好的wire设置材料属性，如设置为铜（copper）。然后将wire通过镜像（transform-mirror）并复制，得到另一个线圈。这样一个共模电感的3D模型就创建好了。
磁芯材料建模
在2023版本之前，可以采用一阶Debye模型创建Mu-frequency的曲线，可以用来仿真共模电感的差共模感量及阻抗随频率的变化。
在2023版本，新增了Generalized Debye模型，该模型定义的色散材料可以用来模拟部分铁氧体材料饱和特性，目前只支持频域求解器。
至此一个完整的可用于CST仿真的共模电感模型就创建完成了。具体细节可以参考CST 2023版本component libraries。
