(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望する形状を有する配線内の局所領域におけるインダクタンスを求める方法であって、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素分割手段が、上記配線を複数の導体要素に分割する第１のステップと、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素選択手段が、上記導体要素分割手段によって分割された複数の導体要素のうち、指定した局所領域に対応する導体要素を選択する第２のステップと、
配線のインダクタンス計算装置のベクトルポテンシャル算出手段が、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素と、他の導体要素とのベクトルポテンシャルを算出する第３のステップと、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素検出手段が、上記他の導体要素のうち、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きな導体要素を検出する第４のステップと、
配線のインダクタンス計算装置のインダクタンス計算手段が、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素および上記導体要素検出手段によって検出された導体要素から上記導体要素選択手段によって選択された導体要素の自己インダクタンスおよび相互インダクタンスを計算する第５のステップとを有する配線のインダクタンスの計算方法。
【請求項２】
第４のステップは、配線のインダクタンス計算装置の導体要素検出手段が、他の導体要素が選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルの絶対値を上記他の導体要素について個々に算出し、上記個々に算出したベクトルポテンシャルの絶対値のうち、その大きいものから順に加算し、上記加算した値が所定の値よりも大きくなったとき、
加算したベクトルポテンシャルの絶対値に対応する導体要素を検出することを特徴とする請求項１に記載の配線のインダクタンスの計算方法。
【請求項３】
第３のステップは、配線のインダクタンス計算装置のベクトルポテンシャル算出手段が、導体要素を複数の区分導体に分割し、
他の導体要素の区分導体が選択された導体要素の区分導体に与えるベクトルポテンシャルを算出し、
上記算出したベクトルポテンシャルから他の導体要素が選択された区分導体に与えるベクトルポテンシャルを算出することを特徴とする請求項１に記載の配線のインダクタンスの計算方法。
【請求項４】
配線のインダクタンス計算装置のベクトルポテンシャル算出手段が、配線に流れる電流の周波数に応じて区分導体を分割することを特徴とする請求項３に記載の配線のインダクタンスの計算方法。
【請求項５】
所望する形状を有する配線内の局所領域におけるインダクタンスを求める装置であって、
上記配線を複数の導体要素に分割する導体要素分割手段と、
上記複数の導体要素のうち、指定した局所領域に対応する導体要素を選択する導体要素選択手段と、
上記選択された導体要素と、他の導体要素とのベクトルポテンシャルを算出するベクトルポテンシャル算出手段と、
上記他の導体要素のうち、上記選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きな導体要素を検出する導体要素検出手段と、
上記選択された導体要素および検出された導体要素から上記選択された導体要素の自己インダクタンスおよび相互インダクタンスを計算するインダクタンス計算手段とを有する配線のインダクタンスの計算装置。
【請求項６】
導体要素検出手段は、他の導体要素が選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルの絶対値を上記他の導体要素について個々に算出し、
上記個々に算出したベクトルポテンシャルの絶対値のうち、その大きいものから順に加算し、上記加算した値が所定の値よりも大きくなったとき、
加算したベクトルポテンシャルの絶対値に対応する導体要素を検出することを特徴とする請求項５に記載の配線のインダクタンスの計算装置。
【請求項７】
ベクトルポテンシャル算出手段は、導体要素を複数の区分導体に分割し、
他の導体要素の区分導体が選択された導体要素の区分導体に与えるベクトルポテンシャルを算出し、
上記算出したベクトルポテンシャルから他の導体要素が選択された区分導体に与えるベクトルポテンシャルを算出することを特徴とする請求項５に記載の配線のインダクタンスの計算装置。
【請求項８】
ベクトルポテンシャル算出手段は、配線に流れる電流の周波数に応じて区分導体を分割することを特徴とする請求項７に記載の配線のインダクタンスの計算装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望する形状を有する配線に電流を流したときのインダクタンスを計算する方法に関するものであり、例えば配線内の局所領域における自己インダクタンスおよび配線全体の相互インダクンスの影響を考慮し、配線内の局所領域における等価なインダクタンスを算出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
配線の形状や配線相互間の配置が与えられた場合にその配線について、抵抗、容量、インダクタンスなどの寄生パラメータを実測によらず、計算によって正確に求ることが要求されるようになってきた。
例えば、鉄道車両用の車両下に設置されるパワーエレクトロニクス機器は小型化が進められており、配線構造の密集化が起こっている。
【０００３】
それに伴い、配線構造のインダクタンス成分による信号遅延、電源電圧の変動、信号ノイズの発生などが無視できなくなってきている。
これらパワーエレクトロニクス機器における配線の寄生パラメータを計算によって求めることが要求されるようになってきた。
【０００４】
配線のインダクタンスを数値計算で求める場合、従来から良く知られた手法として部分等価回路法（ｐａｒｔｉａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ  ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔ  ：  ＰＥＥＣ法と以後称す)があり、Ｐ．Ａ．Ｂｒｅｎｎａｎらにより、ＩＢＭジャーナルリサーチデベロップメントの１９７９年第２３巻６６１頁（ＩＢＭＪ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．Ｖｏｌ．２３、ｐｐ６６１−６６８、１９７９以下、文献１と称す）に記載されている。
【０００５】
この文献１によるインダクタンスの計算方法を説明する。
図７は従来のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図である。
まず、Ｓ５０１において、配線をいくつかの直方体形状となる導体要素と称すものに分割して、さらにこの導体要素を断面内の電流が一定とみなせるような直方体形状となる区分導体に分割する。
【０００６】
今、配線をＮ個の導体要素に分割し、更に各導体要素を区分導体に分割するとともに、ｉ番目の導体要素をＮi個の区分導体に分割するものとする。
このとき、配線内における区分導体の総数をＮＮ個とすると、
【０００７】
【数１】
0004106743.tif 000002
【０００８】
と表わされる。
但し、１≦ｉ≦Ｎとし、Ｎi、ＮＮはそれぞれ自然数である。
次に、Ｓ５０２において導体要素の区分導体毎についてインピーダンスを算出する。
ｈ番目の導体要素におけるｍ番目の区分導体がｉ番目の導体要素におけるｋ番目の区分導体に与えるインピーダンスをＺik,hmとすると、
【０００９】
【数２】
0004106743.tif 000003
【００１０】
と表わされる。
ここで、Ｒikはｉ番目の導体要素のｋ番目の区分導体における抵抗、ｊは虚数単位、ωは角周波数、Ｌik,hmは、ｉ番目の導体要素のｋ番目の区分導体とｈ番目の導体要素のｍ番目の区分導体の間におけるインダクタンスである。
また、δihはｉ＝ｈのとき１、それ以外は０となる関数である。
また、δkmはｋ＝ｍのとき１、それ以外は０となる関数である。
【００１１】
次に、Ｓ５０３において、それぞれの導体要素の区分導体のインピーダンスを成分とする行列を求めるとともに、この行列の逆行列を算出する。
ｉ番目の導体要素のｋ番目の区分導体において電圧Ｖｂikと電流Ｉikには、
【００１２】
【数３】
0004106743.tif 000004
【００１３】
の関係が成り立つ。
式（３）における区分導体間のインピーダンス成分Ｚik、hmは、区分導体の総数がＮＮ個あるため、そのサイズがＮＮ×ＮＮのマトリックスとなる。
ここで、区分導体は、電流が流れる導体要素の断面を直方体に分割した形状としたとき、ｉ番目の導体要素端の電圧Ｖｅiとｉ番目の導体要素のｋ番目の区分導体端の電圧Ｖｂikは、同一となる。
式で表わすと、
【００１４】
【数４】
0004106743.tif 000005
【００１５】
となる。
同じくｉ番目の導体要素の電流Ｉｅiとｉ番目の導体要素のｋ番目の区分導体の電流Ｉikには、ｉ番目の導体要素の区分導体の電流Ｉikの総和がｉ番目の導体要素の電流になることから、
【００１６】
【数５】
0004106743.tif 000006
【００１７】
なる関係が成立する。
次にＳ５０４により、各導体要素の電流、電圧を関係づけるインピーダンス行列を算出する。
具体的には、Ｓ５０３において算出した式（２）の区分導体間のインピーダンス成分となるマトリックスの逆行列を用いて、導体要素と区分導体要素の電圧の関係を示す式（４）と電流の関係を示す式（５）とを用いて整理すると、ｉ番目の導体要素における電圧Ｖｅiと電流Ｉｅiの間は、
【００１８】
【数６】
0004106743.tif 000007
【００１９】
と表わされる。
ここで、Ｙｅihはｉ番目の導体要素とｊ番目の導体要素間のアドミッタンス成分であり、Ｎ×Ｎの大きさとなるマトリックスである。
このアドミッタンス成分は、
【００２０】
【数７】
0004106743.tif 000008
【００２１】
と表わされる。
ここで、Ｙik,hmは式（３）のインピーダンス成分とするマトリックスの逆行列の成分（つまりｉ番目の導体要素のｈ番目の区分導体とｋ番目の導体要素のｍ番目の区分導体との間のアドミッタンス成分）である。
式（６）におけるマトリックスを計算してｉ番目の導体要素における電圧 Ｖｅiと電流Ｉｅiの間は
【００２２】
【数８】
0004106743.tif 000009
【００２３】
と表わされる。
ここで、Ｒｅiはｉ番目の導体要素の抵抗、Ｌｅihはｉ番目の導体要素とｈ番面の導体要素のインダクタンスである。
式（８）において、
【００２４】
【数９】
0004106743.tif 000010
【００２５】
とおくと、Ｌｅiは、ｉ番目の導体要素以外の導体要素がｉ番目の導体要素に及ぼす相互インダクタンスとｉ番目の導体要素の自己インダクタスとを考慮したインダクタンスとなる。
次にｉ番目の導体要素が、配線内のｈ番目の導体要素から受けるベクトルポテンシャルＡｅihを用いてインダクタンスＬｅihを算出する方法を述べる。
導体要素内の電流密度が一定で既知となる場合、導体要素の体積積分において導体要素間の距離を導体要素の重心間の距離で代表させると、
【００２６】
【数１０】
0004106743.tif 000011
【００２７】
と表わされる。
ここで、μ0は真空の透磁率、Ｊｅi、Ｖｅiはそれぞれｉ番目の導体要素の電流密度、体積である。
Ｊｅhはｈ番目の導体要素の電流密度、Ｖｅhはｈ番目の導体要素の体積である。
ｒｇｅihは、ｉ番目の導体要素の重心の位置とｈ番目の導体要素の重心の位置との間の距離である。
また、ｈ番目の導体要素がｉ番目の導体要素に与えるベクトルポテンシャルは、
【００２８】
【数１１】
0004106743.tif 000012
【００２９】
と表わされる。
式（１１）を式（１０）に代入して整理すると
【００３０】
【数１２】
0004106743.tif 000013
【００３１】
が得られる。
ここで、ｌｅiはｉ番目の導体要素の長さである。
式（１２）について、Ｌｅihについて求めた後、式（９）に代入すると、ｌｅi、Ｉｅi、Ａｅihによりインダクタンスを算出することができる。
しかし、（１２）式は導体要素の流れる電流密度が一定であると仮定して計算するものであるため、導体要素に流れる電流の分布が均一でないものについては正確にインダクタンスを算出することができない。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の配線のインダクタンスを求める方法によれば、配線全体を解析領域としているため、常にＮ個の導体要素とＮＮ個の区分導体を用いて配線のインダクタンスを算出している。
従って、Ｓ５０３において、インピーダンスを成分とする行列の逆行列を求めるとき、大きさがＮＮ×ＮＮの行列の逆行列を常に求めなければならないことになる。
【００３３】
この行列成分は、総密となるため、バンドマトリックスに適用されているような高速計算のアルゴリズムを利用することができない。
従って、インダクタンスを求めるのに要する全計算時間の中で、この逆行列の算出に要する時間の割合が非常に大きくなる。
【００３４】
配線内の局所領域におけるインダクタンスを求める場合、配線全体の中から相互インダクタンスが大きく影響する領域（ここでは導体要素）を適宜使用者が選びだし、選び出した領域を解析領域にすると、領域（ここでは、選び出した導体要素の数）に応じて逆行列サイズを小さくできる。
【００３５】
しかしながら、大きく影響する領域の選択に手間がかかるばかりか、相互インダクタンスが大きく影響する領域の選び出しは使用者の経験により選び出しを行っているものであるため、使用者の経験、能力等による差などから、得られる計算結果にもばらつきが生じるため、定量的な評価ができないといった問題がある。
【００３６】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、計算時間が短く、使用者の経験、能力等の差によらず定量的な評価ができる配線のインダクタンスの計算方法を得ることを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る配線のインダクタンスの計算方法は、所望する形状を有する配線内の局所領域におけるインダクタンスを求める方法であって、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素分割手段が、上記配線を複数の導体要素に分割する第１のステップと、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素選択手段が、上記導体要素分割手段によって分割された複数の導体要素のうち、指定した局所領域に対応する導体要素を選択する第２のステップと、
配線のインダクタンス計算装置のベクトルポテンシャル算出手段が、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素と、他の導体要素とのベクトルポテンシャルを算出する第３のステップと、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素検出手段が、上記他の導体要素のうち、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きな導体要素を検出する第４のステップと、
配線のインダクタンス計算装置のインダクタンス計算手段が、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素および上記導体要素検出手段によって検出された導体要素から上記導体要素選択手段によって選択された導体要素の自己インダクタンスおよび相互インダクタンスを計算する第５のステップとを有する。
【００４１】
この発明に係る配線のインダクタンスの計算装置は、所望する形状を有する配線内の局所領域におけるインダクタンスを求める装置であって、
上記配線を複数の導体要素に分割する導体要素分割手段と、
上記複数の導体要素のうち、指定した局所領域に対応する導体要素を選択する導体要素選択手段と、
上記選択された導体要素と、他の導体要素とのベクトルポテンシャルを算出するベクトルポテンシャル算出手段と、
上記他の導体要素のうち、上記選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きな導体要素を検出する導体要素検出手段と、
上記選択された導体要素および検出された導体要素から上記選択された導体要素の自己インダクタンスおよび相互インダクタンスを計算するインダクタンス計算手段とを有するものである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明について、図面を参照して説明する。
図１は、実施の形態１のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図である。
【００４３】
図に示した処理の流れを説明する。
まず、第１のステップに対応するＳ１００において、解析の対象となる配線を所定の導体要素に分割するとともに、この分割した導体要素に関する情報を読み込む。
ここでは、解析の対象となる配線をＮ個の直方体状の導体要素に分割し、更にこの導体要素を断面内の電流が一定とみなせるような直方体形状となる区分導体に分割する。
【００４４】
次に、第２のステップに対応するＳ２００において、所定の形状を有する配線のうち、使用者が選択した局所領域に対応する導体要素をＮ個の導体要素の中から選択し、取り出す。
次に、第３のステップに対応するＳ３００において、Ｓ２００で取り出された導体要素以外の導体要素（他の導体要素と称す）がＳ２００で取り出した導体要素に与えるベクトルポテンシャルを算出する。
このとき、他の導体要素のそれぞれについて、取り出した導体要素に与えるベクトルポテンシャルを算出するものである。
【００４５】
次に、第４のステップに対応するＳ４００において、他の導体要素のうち、取り出した導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きなものを検出する。
次に、第５のステップに対応するＳ５００において、取り出した導体要素と検出された導体要素とを用いて、取り出した導体要素の自己インダクタンス、相互インダクタンスを算出することにより、使用者が指定した局所領域のインダクタンスを算出する。
インダクタンスを算出する方法は従来に述べた方法に同じである。
【００４６】
実施の形態１の配線のインダクタンスの計算方法では、Ｓ４００において、他の導体要素のうち、取り出した導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きなものを予め検出した後、Ｓ５００において、これらの導体要素と取り出した導体要素とを用いて取り出した導体要素のインダクタンスを求めるように構成しているので、検出された導体要素の数が他の導体要素の数よりも少ない場合、Ｓ５００においてインダクタンスを求めるために必要な変数が少なくなると同時に、これら検出された導体要素は取り出した導体要素に強く影響するものとなるため、Ｓ５００における処理を高速かつ精度良く行うことが可能となる。
【００４７】
また、Ｓ４００において、ベクトルポテンシャルの大きな導体要素を検出する基準（つまりベクトルポテンシャルが大きいと判断する基準）を適宜調節することにより、取り出された導体要素のインダクタンスを算出するときの精度を調節することが可能となる。
【００４８】
図２は実施の形態１の配線のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図であり、詳しくは図１のＳ３００のより具体的な処理の一例を説明するためのフローチャート図である。
Ｓ３００の具体的な処理の流れを説明する。
【００４９】
Ｓ３０１において、Ｎ個ある導体要素のそれぞれについて、複数の区分導体に分割する。
Ｎ個ある導体要素には１からＮの番号が対応づけられている。
このとき、ｉ番目の導体要素はＮi個の区分導体に分割されているものとする。さらにｉ番目の導体要素の区分導体には１からＮiまでの番号が対応づけられている。
配線全体の区分導体の数をＮＮ個とすると、（１）式に示したような関係が成立する。
【００５０】
導体要素を複数の区分導体に分割する具体的な方法としては、例えば導体要素に流れる電流に沿って複数に分割するものである。
また、周波数の大きさに依存する表皮深さを考慮して導体要素を要素の表面から表皮深さに対応する部分に電流が流れるものとし、この部分を計算の対象となる導体要素とし、これを複数の区分導体に分割するといった方法などがある。
この場合、表皮深さよりも深い位置にある部分の導体要素には電流が流れないと考え、計算の対象から除外しているため、導体要素における計算に必要な部分を効率よく抽出できるため、より効率のよい計算をすることが可能となる。
【００５１】
次に、Ｓ３０２において、他の導体要素の区分導体が取り出された導体要素の区分導体に与えるベクトルポテンシャルを算出する。
例えばＳ２００において、取り出された導体要素はｐ番目の導体要素であるとする。
このとき、ｐ番目の導体要素におけるｑ番目の区分導体が、他の導体要素に対応するｓ番目の導体要素におけるｔ番目の区分導体から受けるベクトルポテンシャルＡps,qtを
【００５２】
【数１３】
0004106743.tif 000014
【００５３】
により算出する。
但し、ｐ、ｓは１≦ｐ≦Ｎ、１≦ｓ≦Ｎ、１≦ｑ≦Ｎp、１≦ｔ≦Ｎsを満足するものである。
次に、ｓ番目の導体要素がｐ番目の導体要素に与えるベクトルポテンシャルＡｅpsをこれらの区分導体間において算出されたベクトルポテンシャルの総和と考えて
【００５４】
【数１４】
0004106743.tif 000015
【００５５】
により算出する。
図２に示すような処理により、他の導体要素が取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルを他の導体要素のそれぞれについて算出することができる。
Ｓ３００の具体的な処理は図２に示した処理に限定される必要はなく、他の導体要素が取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルを他の導体要素のそれぞれについて算出するような処理であればその処理はどのような処理であってもよい。
【００５６】
図３は実施の形態１の配線のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図であり、具体的にはＳ４００の具体的な処理の一例を説明するためのフローチャート図である。
【００５７】
まず、Ｓ４０１において、他の導体要素が使用者が選択した導体要素に与えるベクトルポテンシャルの絶対値を算出するとともに、これら絶対値の総和を
【００５８】
【数１５】
0004106743.tif 000016
【００５９】
により算出する。
次に、Ｓ４０２において、算出したベクトルポテンシャルの絶対値をその値が大きいものから順に番号を対応づける。
このとき、|Ａｅp1|、|Ａｅp2|、・・・、|Ａｅps|、・・・、|ＡｅpN|をその値が大きいものから順に並べたものは、|Ａｅｌp1|、|Ａｅｌp2|、・・・、|Ａｅｌps|、・・・、|ＡｅｌpN|となる。
（ただし、ｐ≠ｓつまり|Ａｅpp|、|Ａｅｌpp|は上述した数列には含まれないものとする）
次にＳ４０３において、|Ａｅｌps|の加算和を算出すると同時に、
【００６０】
【数１６】
0004106743.tif 000017
【００６１】
を満足する最小のＭを求める。
ここで、αは０＜α≦１を満足する実数であり、求めるべき諸特性の計算精度を決定する量である。つまりαが１に近づくほど、ＭがＮに近づくため、配線全体を計算の対象とするようになり、計算の精度が高くなる。
また、算出したＭから、|Ａｅｌp1|、|Ａｅｌp2|、・・・、|ＡｅｌpM|を求め、これらに対応する導体要素を検出する。
このときＭ≦Ｎとなる。
α＝１のとき常にＭ＝Ｎとなり、配線全体を計算対象とする。
【００６２】
図３に示すように、Ｓ４０３により検出される導体要素は取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きいものとすることができる。
よって、配線のインピーダンスの計算において、選択された導体要素および上述の操作により算出したＭ個の導体要素を用いてＰＥＥＣ法等により、配線のインダクタンスを計算するようにすれば、インダクタンスの計算において、用いる導体要素の数がＭ個になる。
従って、式（３）の行列の成分が小さくなるため、この行列の逆行列を求める時間が短くなり、配線の自己インダクタンス、相互インダクタンスを求める時間もこれに応じて短くなる。
また、同時に計算に必要なメモリーの量を低減することが可能となる。
【００６３】
更に、Ｓ４００により、ある一定の基準（取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルの大きさ）で導体要素の選択を行っているので、使用者の経験、能力によらず、一定の尺度で定量的に配線のインダクタンスの評価を行うことが可能となる。
【００６４】
また、周波数の大きさに依存する表皮深さを考慮して導体要素を要素の表面から表皮深さに対応する部分に電流が流れるものとし、この部分の導体要素を複数の区分導体に分割するようにし、残りの導体要素の部分は計算の考慮にいれないような構成にすると、導体要素を効率よく複数の区分導体に分割することができるとともに計算に要する時間が短くなる。
【００６５】
図４は実施の形態１のインダクタンスの計算方法を実現するインダクタンスの計算装置を説明するためのブロック図である。
図において、１００は使用者が配線の形状を入力したり、諸特性を求めるべき配線の領域を指定するといった入力手段である。
２００は配線を導体要素に分割するとともに、分割した導体要素をさらに区分導体に分割する導体要素分割手段である。
３００は配線の形状に関する情報を蓄積するデータベースである。
データベース３００は入力手段より新たに入力された配線の情報、予め入力された所定の形状を有する配線の形状といった情報を記憶する。
データベース３００はハードディスク、メモリ、ＦＤといった情報記憶媒体に記憶されている。
【００６６】
４００は入力手段１００により指定された配線の領域に対応する導体要素を選択し取り出す導体要素選択手段である。
５００は導体要素選択手段４００により取り出された導体要素と、この取り出された導体要素以外の導体要素（これを他の導体要素と称す）との間のベクトルポテンシャルを算出するベクトルポテンシャル算出手段である。
【００６７】
６００はベクトルポテンシャル算出手段５００により算出されたベクトルポテンシャルのうち、取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きな導体要素を検出する導体要素検出手段である。
７００は導体要素選択手段４００により取り出された導体要素と、導体要素検出手段６００により検出された導体要素とを用いて配線の諸特性（ここでは自己インダクタンス、相互インダクタンス）を計算するインダクタンス計算手段である。
【００６８】
８００は配線の形状、インダクタンス計算手段７００により計算された結果を表示する表示手段である。
図に示したインダクタンスの計算装置の動作を説明する。
表示手段８００には例えば、データベース３００に蓄積されている配線の形状に対する情報を３次元的な表示しているものとする。
まず、表示手段８００に表示された配線の形状に対し、入力手段１００により配線のインダクタンスを求めたい領域を指定する。
【００６９】
導体要素分割手段２００では、配線を複数の導体要素に分割する。
導体要素選択手段４００では、入力手段１００により指定した領域に含まれる導体要素を選択し、取り出す。
ベクトルポテンシャル算出手段６００では、取り出された導体要素と他の導体要素との間のベクトルポテンシャルを算出する。
具体的な動作は図１、図２において説明したＳ３００に同じである。
【００７０】
導体要素検出手段６００は、他の導体要素のうち、取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きな導体要素を検出する。
具体的な動作は図１、図３で説明したＳ４００に同じである。
インダクタンス計算手段７００は、導体要素選択手段４００により取り出された導体要素と、導体要素検出手段６００により検出された導体要素とを用いて配線のインダクタンスを算出する。
具体的な算出方法は図７に述べた方法に同じである。
【００７１】
図４の配線のインダクタンスの計算装置では、導体要素検出手段６００において、他の導体要素のうち、取り出した導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きなものを予め検出した後、インダクタンス計算手段７００において、これらの導体要素と取り出した導体要素とを用いて取り出した導体要素のインダクタンスを算出するように構成しているので、検出された導体要素の数が他の導体要素の数よりも少ない場合、インダクタンス計算手段７００において、インダクタンスを算出するために必要な変数が少なくなると同時に、これら検出された導体要素は取り出した導体要素に強く影響するものであるため、インダクタンス計算手段７００における動作を高速かつ精度良く行うことが可能となる。
【００７２】
また、導体要素検出手段６００において、ベクトルポテンシャルの大きな導体要素を検出する基準（つまりベクトルポテンシャルが大きいと判断する基準）を適宜調節することにより、取り出された導体要素のインダクタンスを算出するときの精度を調節することが可能となる。
また、導体要素検出手段６００を有するので、ある一定の基準（取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルの大きさ）で導体要素の選択を行っているので、使用者の経験、能力によらず、一定の尺度で定量的に配線のインダクタンスの評価を行うことが可能となる。
【００７３】
図５、図６は実施の形態１のインダクタンスの計算方法の流れを説明するための図である。
図５（ａ）において、１０００は対象となる配線の全体の形状の一例を示したものである。
１０１０は使用者が指定した配線の領域であり、この部分のインダクタンスを以下の処理において求める。
【００７４】
図５（ｂ）は配線を複数の導体要素に分割した状態を示す図であり、図において、１０２０、１０３０は導体要素であり、導体要素１０２０は指定した領域１０１０に対応するものである。
図５（ｃ）は取り出した導体要素１０２０と、他の導体要素１０３０との間のベクトルポテンシャルを算出する状態を示す図である。
図６（ａ）は取り出された導体要素１０２０の区分導体と他の導体要素１０３０の区分導体との間のベクトルポテンシャルを算出するときの状態を示す図である。
【００７５】
図において、１０２１、１０２２、１０２３、１０２４は導体要素１０２０の区分導体、１０３１、１０３２、１０３３、１０３４は導体要素１０３０の区分導体である。
ｅは区分導体の厚みであり、この厚みは配線に流す電流の周波数に応じて変化する。
図のように、各導体要素の区分導体毎にベクトルポテンシャルを算出する。
図６（ａ）では導体要素１０３１が導体要素１０２１〜１０２４に与えるベクトルポテンシャルを算出している。
【００７６】
図６（ｂ）は取り出された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きなものを検出し、この導体要素と取り出された導体要素とを用いて配線１００００を構成し表示したときの図である。
図６（ｃ）は取り出された図６（ｂ）の配線を更に区分導体に分割して表示した図である。
図６（ｃ）に表示した導体要素、区分導体を用いて配線のインダクタンスを算出する。
【００７７】
【発明の効果】
この発明に係る配線のインダクタンスの計算方法または計算装置は、所望する形状を有する配線内の局所領域におけるインダクタンスを求める方法または装置であって、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素分割手段が、上記配線を複数の導体要素に分割する第１のステップと、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素選択手段が、上記導体要素分割手段によって分割された複数の導体要素のうち、指定した局所領域に対応する導体要素を選択する第２のステップと、
配線のインダクタンス計算装置のベクトルポテンシャル算出手段が、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素と、他の導体要素とのベクトルポテンシャルを算出する第３のステップと、
配線のインダクタンス計算装置の導体要素検出手段が、上記他の導体要素のうち、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルが大きな導体要素を検出する第４のステップと、
配線のインダクタンス計算装置のインダクタンス計算手段が、上記導体要素選択手段によって選択された導体要素および上記導体要素検出手段によって検出された導体要素から上記導体要素選択手段によって選択された導体要素の自己インダクタンスおよび相互インダクタンスを計算する第５のステップとを有するので、ある一定の基準で導体要素の選択を行っているので、使用者の経験、能力によらず定量的に配線のインダクタンスの評価を行うことが可能になるとともに、インダクタンスの計算に要する時間を短くすることができる。
【００７８】
この発明に係る配線のインダクタンスの計算方法または計算装置は、配線のインダクタンス計算装置の導体要素検出手段が、他の導体要素が選択された導体要素に与えるベクトルポテンシャルの絶対値を上記他の導体要素について個々に算出し、
上記個々に算出したベクトルポテンシャルの絶対値のうち、その大きいものから順に加算し、上記加算した値が所定の値よりも大きくなったとき、
加算したベクトルポテンシャルの絶対値に対応する導体要素を検出するので、選択された導体要素に与える影響が大きな導体要素を定量的に取り出すことができる。
【００７９】
この発明に係る配線のインダクタンスの計算方法または計算装置は、配線のインダクタンス計算装置のベクトルポテンシャル算出手段が、導体要素を複数の区分導体に分割し、
他の導体要素の区分導体が選択された導体要素の区分導体に与えるベクトルポテンシャルを算出し、
上記算出したベクトルポテンシャルから他の導体要素が選択された区分導体に与えるベクトルポテンシャルを算出するので、選択された導体要素に与える影響が大きな導体要素を定量的に取り出すことができる。
【００８０】
この発明に係る配線のインダクタンスの計算方法または計算装置は、配線のインダクタンス計算装置のベクトルポテンシャル算出手段が、配線に流れる電流の周波数に応じて区分導体を分割するので、導体要素を効率よく分割することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図である。
【図２】  実施の形態１のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図である。
【図３】  実施の形態１のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図である。
【図４】  実施の形態１のインダクタンスの計算装置を説明するためのブロック図である。
【図５】  実施の形態１のインダクタンスの計算方法を流れを説明するための図である。
【図６】  実施の形態１のインダクタンスの計算方法を流れを説明するための図である。
【図７】  従来のインダクタンスの計算方法を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
１００：入力手段
２００：導体要素分割手段
３００：データベース
４００：導体要素選択手段
５００：ベクトルポテンシャル算出手段
６００：導体要素検出手段
７００：インダクタンス計算手段
８００：表示手段
【図１】
0004106743.tif 000018
【図２】
0004106743.tif 000019
【図３】
0004106743.tif 000020
【図４】
0004106743.tif 000021
【図５】
0004106743.tif 000022
【図６】
0004106743.tif 000023
【図７】
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