基于一款開(kāi)關(guān)電源設(shè)備的EMI設(shè)計(jì)

通常，仿真軟件對(duì)于EMC/EMI類問(wèn)題工程問(wèn)題的處理過(guò)程為“建模－>復(fù)現(xiàn)問(wèn)題－>改進(jìn)設(shè)計(jì)”。然而，EMC/EMI問(wèn)題具有隨機(jī)性和多變性的特點(diǎn),因此，完整的“復(fù)現(xiàn)”一個(gè)實(shí)際工程中的EMC/EMI問(wèn)題是很難做到。Ansoft提供的“自頂向下”的EMC解決方案可以輕松解決這個(gè)問(wèn)題。如果你在汽車電子設(shè)計(jì)、開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)或者器件設(shè)計(jì)中正受到EMC/EMI類問(wèn)題的困擾，本系列文章將通過(guò)工程實(shí)例分析，為你排憂解難。

Rockwell公司應(yīng)用Ansoft設(shè)計(jì)流程對(duì)其一款開(kāi)關(guān)電源設(shè)備進(jìn)行的EMI設(shè)計(jì)

1.采用Q3D對(duì)開(kāi)關(guān)電源的PCB版圖進(jìn)行寄生參數(shù)抽取。?

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2.在Simplorer中搭建用于傳導(dǎo)干擾仿真的虛擬測(cè)試平臺(tái)。圖10實(shí)物部分為實(shí)際測(cè)量開(kāi)關(guān)電源傳導(dǎo)發(fā)射時(shí)采用的電路，包括直流電源、線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN）和被測(cè)開(kāi)關(guān)電源板。下方為在Simplorer中搭建的虛擬測(cè)試平臺(tái)的原理圖，其中藍(lán)色部分采用的是Q3D中抽取的版圖寄生參數(shù)模型。?

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3.圖11（a）為經(jīng)過(guò)Simplorer仿真得到的由LISN網(wǎng)絡(luò)輸出的共模與差模干擾電壓的時(shí)域波形，圖11（b）為經(jīng)過(guò)FFT變換后得到的共模與差模EMI在150KHz～30MHz的頻譜圖，圖11（c）為仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比，其中黑線為仿真結(jié)果，紅線為實(shí)測(cè)結(jié)果，二者有很好的一致性。

4.借助Simplorer仿真平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員可以在對(duì)器件原型加工測(cè)試前就對(duì)其性能進(jìn)行充分的“what if”研究，在軟件提供的虛擬測(cè)試平臺(tái)上快速對(duì)自己的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行驗(yàn)證。圖12為對(duì)初始設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)后的傳導(dǎo)EMI仿真結(jié)果，黑線為初始仿真結(jié)果，黃線為加EMI濾波后的仿真結(jié)果，紅線為加EMI濾波及XFMR屏蔽后的傳導(dǎo)EMI仿真結(jié)果，綠線和藍(lán)線分別為CISPRA和CISPRB標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)傳導(dǎo)EMI的要求。
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