Diseño EMI basado en un dispositivo de fuente de alimentación conmutada
Usually, the processing process of simulation software for engineering problems such as EMC/EMI is "modeling>reproducing problems>mejorando el diseño". Sin embargo, el problema EMC/EMI tiene las características de aleatoriedad y variabilidad, lo que dificulta replicar completamente un problema EMC/EMI de ingeniería real. La solución EMC "de arriba hacia abajo" de Ansoft puede resolver fácilmente este problema. Si está Si lucha con problemas relacionados con EMC/EMI en el diseño de electrónica automotriz, diseño de fuentes de alimentación conmutadas, diseño de sistemas o diseño de dispositivos, esta serie de artículos analizará ejemplos de ingeniería para ayudarlo a resolver estos problemas.
Rockwell aplicó el proceso de diseño Ansoft para el diseño EMI de uno de sus dispositivos de fuente de alimentación conmutada.
1. Utilice Q3D para extraer parámetros parásitos del diseño de PCB de la fuente de alimentación conmutada.
2. Construir una plataforma de prueba virtual para realizar simulaciones de interferencia en Simplorer. La parte física de la Figura 10 muestra el circuito utilizado para la medición real de las emisiones conducidas desde una fuente de alimentación conmutada, incluida una fuente de alimentación de CC, una red estable de impedancia lineal (LISN) y la placa de fuente de alimentación conmutada probada. El siguiente es el diagrama esquemático de una plataforma de prueba virtual construida en Simplorer, con la parte azul utilizando el modelo de parámetros parásitos de diseño extraído de Q3D.
3. Las formas de onda en el dominio del tiempo de los voltajes de interferencia en modo común y en modo diferencial emitidos por la red LISN obtenidas a través de la simulación Simplorer, y el espectro de frecuencia de la EMI en modo común y en modo diferencial en el rango de 150 KHz ~ 30 MHz obtenido a través de la transformación FFT, son los comparación entre los resultados de la simulación y los resultados medidos. La línea negra representa los resultados de la simulación y la línea roja representa los resultados medidos, que tienen buena consistencia.
4. Con la ayuda de la plataforma de simulación Simplorer, los diseñadores pueden realizar investigaciones exhaustivas sobre el rendimiento de los prototipos de dispositivos antes de procesarlos y probarlos, y validar rápidamente sus ideas de diseño en la plataforma de prueba virtual proporcionada por el software. La Figura 12 muestra los resultados de la simulación EMI realizada después de mejorar el diseño inicial. La línea negra representa los resultados de la simulación inicial, la línea amarilla representa los resultados de la simulación con filtrado EMI, la línea roja representa los resultados de la simulación EMI realizada con filtrado EMI y blindaje XFMR, y las líneas verde y azul representan los requisitos para EMI conducida en el Estándares CISPRA y CISPRB, respectivamente.
