Terminal Type

Constant Voltage and Uniform Current

在Q3D Extractor 預設情況下，AC RL和DC RL求解器默認使用恆定電壓（等電位）終端。對於AC-RL計算，終端面的周邊保持恆定電壓。對於DC-RL計算，終端面的區域保持恆定電壓。

然而，在某些應用中，這些終端的特性可能導致不需要或不符合實際情況的感應值。這時候可以考慮另一種激發方式是均勻電流，它強制終端周邊的電流在AC-RL計算中均勻分佈，且同樣在DC-RL計算中使終端區域的電流均勻分佈。

圖0-5

AC-RL計算中，無論是恆定電壓還是均勻電流終端，都使用以下計算流程：

1. 將導體表面劃分為有限元網格。

2. 對結構進行激發，其中一個終端以1V激發，而其他所有終端保持在0V。使用高頻“無損失”假設求解BEM方程式，即電場的切向分量為零。

3. 對每個源重複前兩個步驟，以生成高頻或交流感應矩陣。

4. Q3D Extractor求解系統方程式，並使用終端方程計算感應Y=I/V，其中Y是jωL的倒數。

對於DC-RL計算，一樣是從切分網格開始，由場解中提取DC感應的量值來做求解。以電場能量來反推電感值。

圖0-6

恆定電壓(Constant Voltage)和均勻電流(Uniform Current)之間的區別如下：

恆定電壓：

• AC計算時，終端周邊的電位是恆定的；DC計算時，終端區域的電位是恆定的。

• 終端周邊的電流分佈不均勻，或終端區域的電流分佈不均勻。

• 引入額外的終端會改變電流的路徑，自感值可能也會改變。

均勻電流：

• 只要材料裡面有非導電的磁性材料，建議使用Uniform Current做饋入。(在2024R2版本中會加入警告說明。)

• 強制使AC計算中終端周邊的電流分佈均勻，或DC計算中終端區域的電流分佈均勻，以近似這些終端為點端口。

• 終端上的電壓不是恆定的，只會在一點觀察到電壓（1V或0V）。

• 由於均勻電流分佈，自感通常較高。

Uniform Current的終端設定，有時候可能會有錯誤發生(ACL高於DCL)。

筆者建議：通常的終端設定使用Constant Voltage來使用；當遇到特殊情況時再考慮使用Uniform Current的終端設定。