Busbar Design Workflow

要做一個優化的 Power Busbar 應用於產品中需要許多工具輔助，在這個章節除了介紹設計流程，也會用一個驅動器範例引領讀者認識優化 Busbar 設計方法。

圖2-1

一個完整的 Power Busbar 設計流程，如圖2-1所示。Q3D -> Simplorer + Q3D -> Maxwell -> Icepak。

• 由電路規格出發做模擬評估，這一階段的電路元件可以使用理想元件建模。由模擬結果來決定電路的選件，例如 DC Capacitor、IGBT、整流子模組等元件。

• 待確立電路架構與初步的元件選用，開始進行 Power Busbar 的機構初始設計。規劃各節點的出入口，訂做適當的機構與絕緣考量設計。

• 機構設計的模型確認後，使用 Q3D 來做銅條漏感的評估，評估指標可以用漏感值來當作量化指標。如果不符合，需要再返回上一步重新修改銅條。

• 把 Q3D 的母排降階模型放入 Simplorer 中做電路分析，並考量使用非理想元件帶入電路模擬。因為考量了母排的寄生效應，此時模擬的電流會較準確。

• 利用 Push Excitation 將各節點的電流用 Simplorer 推播至 Maxwell A-Phi Solver 中。A-Phi Solver 是近年 Maxwell 新的求解器，其中的新特點是支援一個導體能做多饋入源並可以任意給定任意點饋入激發源(註)，類似 Q3D 的激勵方式，特別適用於 Busbar 的模擬分析。在 2023R2 中更支援了 A-Phi HPC TDM 的功能，能大幅縮短模擬時間。

Maxwell A-Phi Solver 任意給定任意點饋入激發源的功能，要在 2023R1 以後的版本才能使用。

• 損耗模擬後，能直接傳遞 Maxwell 計算的損耗，亦或是可以選擇與 Icepak 進行雙向的耦合模擬疊代，讓溫升的評估更為精確。

• 最後做機構的整體確認，包含絕緣設計與固定件的實現設計，如果有做大幅修改，則需要回前面步驟再進行分析。如果一切都沒問題，則發包打樣進行下一階段的驗證確認。