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在完整的变换器设计流程中，磁设计仅为其中一个环节，用于该环节的时间与资源十分有限。
对于50~200kW的中功率变换器而言，磁性元件在整机总成本、体积占比、损耗分配及设计/测试周期中均占据显著权重。其性能表现与设计方案受多重参数耦合影响，既包括磁芯的结构形态、材料特性及几何尺寸限制，也涵盖工作电流、电压波形等电气参数。参数组合的多样性导致潜在设计方案呈指数级增长，最终出现了近乎无限种可行方案。
由于变换器的设计目标（如成本控制、体积优化、效率提升、热性能平衡等）具有显著项目特异性，不存在普适性的统一解决方案。例如：
若绕组损耗为主要制约因素，无需额外增加磁性材料成本；
若应用场景无严格高度限制，无需强制采用平面化设计；
若系统仍有充足温度裕量，无需通过多股平行导线设计增加制造成本。
鉴于磁设计环节的资源限制与设计复杂度，电力电子工程师亟需一款高效工具，以简化设计流程、减少产品研发的迭代次数与周期。目前，行业内已形成两类针对性解决方案，用于应对上述设计挑战。
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学术领域传统研究方法以解析分析为核心，其技术路径依赖文献已验证的成熟模型与数学方程。在磁性元件设计的早期发展阶段，该方法展现出极高的工程实用价值：彼时磁性元件的材料选型、几何结构及工作波形均存在严格约束条件，所有设计均针对50/60Hz纯正弦波形进行定制开发。
在该技术背景下，可行解决方案的参数空间范围有限，核心运算方程具备简洁性特征。磁性元件几何结构呈现同质化特点，不同方案的损耗参数（如斯坦梅茨参数）差异较小。由于多数设计变量处于固定状态，方程运算复杂度较低，品质因数易于量化计算，解析优化具备工程可行性——例如通过对简化损耗方程求导并令其导数为0，即可实现基础优化目标。
当前技术环境已发生根本性变革：
磁芯材料体系呈现多元化发展，涵盖叠片式与非叠片式结构，包含气隙与无气隙类型，且斯坦梅茨参数离散度显著增大；
几何结构突破固定范式，从E型磁芯延伸至环形磁芯，尺寸规格覆盖高体型、平面型等多维度类型；
磁芯损耗模型亦从依赖少量参数的经典斯坦梅茨模型，演进为复杂的i²GSE模型等高阶表达式。
上述技术变革迫使解析法需通过大量简化处理以维持模型的可操作性，但此类简化措施在很大程度上抵消了技术进步带来的性能提升。
若为便于求导运算而对关键系数进行舍入处理，将导致高阶损耗模型的精度优势完全丧失；
若将设计范围局限于少数标准化尺寸，新型磁芯结构的性能潜力无法充分释放；
若忽略实际几何结构对热传导的影响，则难以实现精准的温度场预测。
因此，学术领域主流的解析法通常仅适用于极窄的设计场景，且多针对特定研究项目或论文验证需求开发，难以具备广泛的工程适配能力。
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技术的快速迭代，使得传统解析法逐渐难以匹配实际应用场景的演进需求。对此，工业领域构建了差异化技术路径：依托产品生产的规模化优势与相关数据的易获取性，工业界未沿用解析模型，而是采用数据驱动法作为核心技术方案。
该方法基于参数数值调整机制，核心优势体现在其广泛适配性与灵活优化能力：可覆盖各类项目类型，兼容多元优化目标，无论是以成本控制、尺寸精度还是可制造性提升为核心驱动因素的场景，均能实现有效适配。
尽管该方法已在各企业实践中被证实具备显著应用价值（企业积累的自有设计相关数据，其准确性是各类解析模型难以企及的），但仍存在两大核心局限：
适配性局限
该方法需基于既有数据进行定制化开发，对新型材料或新型几何结构的适配能力不足；
通用性局限
各制造商的核心数据多限于内部闭环使用，为规避设计方案被竞争对手复制的风险，企业普遍不愿对外共享数据，导致基于该方法无法构建通用化技术工具。
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当前市场中已涌现多种磁性元件设计相关工具，主要分为两类：一类是部分制造商免费提供的专用工具，仅适配其自有产品；另一类是面向通用场景的商业化软件。
这类工具的传统设计逻辑，多以 “黑箱式” 方案输出为核心 —— 无论是单一器件推荐，还是有限的方案选型，均未向用户开放深度调整空间。在设计约束宽松、磁性元件并非变换器核心性能影响因素的场景下，此类模式或许能够满足基础需求。但变换器设计具有极强的项目特异性，不同项目的核心诉求差异显著，不存在 “一刀切” 的普适性解决方案：
若项目核心约束为尺寸优化，无需通过选用更大规格器件来换取损耗降低
若温度指标已满足要求且设计核心目标是成本控制，无需采用高成本绕组方案；
若导体损耗已处于较低水平且可制造性为关键诉求，无需将磁芯窗口空间完全填满。
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针对上述行业痛点与设计需求，Power Smart Control（PSC）公司基于现有技术方案，创新性提出了一套差异化解决方案 ——SmartNetics 设计工具。该工具的核心开发目标是 “取各类方案之长”，实现技术优势的深度融合。
一方面，工具沿用了解析法的核心框架 —— 该方法具备极强的场景拓展性，可灵活适配不同项目类型、需求目标及功率等级。与传统解析法依赖简化处理的逻辑不同，SmartNetics 在所有计算环节均采用完整方程建模，从根源上保障了设计精度。另一方面，工具打破了 “黑箱式” 方案输出的局限，可生成所有符合给定技术规格的有效设计方案，支持用户根据项目核心诉求自主选择最优解：无论是追求成本最低、体积最小、效率最高、可制造性最优的单一目标方案，还是契合自定义参数组合的多目标平衡方案，均能全面覆盖。
SmartNetics 工具整合了上述核心功能，采用现代化易用性设计，搭配直观化操作界面。其标志性优势在于 “解决方案图谱” 功能：
支持同时可视化呈现多达 8 个设计变量，用户可通过图形化交互方式快速筛选器件，实现对所有关键参数的全面考量；
工具向用户开放了设计全流程的各项参数配置权限：
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针对磁性元件设计新手或快速设计需求场景，可启动自动设计流程，无需手动干预即可完成方案输出；
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针对经验丰富的专业工程师，支持手动调整各项参数，充分契合个性化设计偏好。
借助这一特性，用户仅需输入最少必要的技术数据，即可快速启动设计流程，获取多样化可行方案，自主筛选最优解（支持导出至第三方软件进行二次优化），最终高效落地理想磁性器件的制造需求。
图 SmartNetics的设计流程
我们已于2025年推出 SmartNetics 软件，并同步提供使用教程及线上研讨会的录播视频。在首个版本中，众多您期待的功能已实现落地，包括：电感与变压器设计、E 型及 U 型磁芯适配、精准热计算、专业技术文档报告生成，以及向 Ansys-Maxwell、Ansys-IcePak、Altair-Flux 等第三方软件的自动化导出。未来数月内，我们将持续公布后续版本即将新增的更多功能 —— 涵盖新型磁芯结构、全新绕组方案，以及支持更多第三方软件的导出选项。因此，即便目前我们的方案暂无法满足您当前项目的需求，我们也期待在未来能为您提供助力。
