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EMC设计之工程实例——开关电源设计

2010-11-04   来源:互联网   点击:
  通常,仿真软件对于EMC/EMI类问题工程问题的处理过程为"建模-》复现问题-》改进设计"。然而,EMC/EMI问题具有随机性和多变性的特点,因此,完整的"复现"一个实际工程中的EMC/EMI问题是很难做到。Ansoft提供...

  通常,仿真软件对于EMC/EMI类问题工程问题的处理过程为"建模-》复现问题-》改进设计"。然而,EMC/EMI问题具有随机性和多变性的特点,因此,完整的"复现"一个实际工程中的EMC/EMI问题是很难做到。Ansoft提供的"自顶向下"的EMC解决方案可以轻松解决这个问题。如果你在汽车电子设计、开关电源设计、系统设计或者设备级设计中正受到EMC/EMI类问题的困扰,本系列文章将通过工程实例分析,为你排忧解难。

  通常,仿真软件对于EMC/EMI类问题工程问题的处理过程为"建模-》复现问题-》改进设计"。然而,EMC/EMI问题具有随机性和多变性的特点,因此,完整的"复现"一个实际工程中的EMC/EMI问题是很难做到。Ansoft提供的"自顶向下"的EMC解决方案可以轻松解决这个问题。如果你在汽车电子设计、开关电源设计、系统设计或者器件设计中正受到EMC/EMI类问题的困扰,本系列文章将通过工程实例分析,为你排忧解难。

  Rockwell公司应用Ansoft设计流程对其一款开关电源设备进行的EMI设计

  1.采用Q3D对开关电源的PCB版图进行寄生参数抽取。

  基于仿真软件的系统EMC设计之工程实例——开关电源设计

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  2.在Simplorer中搭建用于传导干扰仿真的虚拟测试平台。图10实物部分为实际测量开关电源传导发射时采用的电路,包括直流电源、线性阻抗稳定网络(LISN)和被测开关电源板。下方为在Simplorer中搭建的虚拟测试平台的原理图,其中蓝色部分采用的是Q3D中抽取的版图寄生参数模型。

  基于仿真软件的系统EMC设计之工程实例——开关电源设计

  3.图11(a)为经过Simplorer仿真得到的由LISN网络输出的共模与差模干扰电压的时域波形,图11(b)为经过FFT变换后得到的共模与差模EMI在150KHz~30MHz的频谱图,图11(c)为仿真结果与实测结果的对比,其中黑线为仿真结果,红线为实测结果,二者有很好的一致性。

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  4.借助Simplorer仿真平台,设计人员可以在对器件原型加工测试前就对其性能进行充分的"what if"研究,在软件提供的虚拟测试平台上快速对自己的设计思路进行验证。图12为对初始设计进行改进后的传导EMI仿真结果,黑线为初始仿真结果,黄线为加EMI滤波后的仿真结果,红线为加EMI滤波及XFMR屏蔽后的传导EMI仿真结果,绿线和蓝线分别为CISPRA和CISPRB标准中对传导EMI的要求。

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