你可以学习一种香料EMC仿真

2020年7月6日

关键的外卖

潜在的EMC问题可以诊断电路使用集总电路模型的电磁兼容问题。
电路模型是用于检查易感性不同的频率,以及他们可能发出的频率在操作期间。
这些模拟可以帮助你确定哪些电路是容易受到外部电磁干扰以及他们是否可能需要一些额外的过滤。

在消声室EMC测试无人驾驶飞机。

任何产品在电噪声环境中创建操作需要通过严格的EMC测试在国际无线电干扰特别委员会(CISPR)标准。一个“电噪声”环境包含任何可能的环境,无论是在消费者家中或军用飞机。EMC测试和EMI抑制(辐射和传播)链接到你的PCB布局,但是有一些基本的电路设计选择,可以帮助确保你的下一个产品将通过EMC测试。

任何电路仿真将现象学,不会向你展示真正的PCB布局的电行为。虽然你得到的结果是近似的,他们给你足够的细节来确定具体的电路可能容易从外部电磁干扰来源接收宽带噪声。如果你能找到这些电路块早并修改它们,你会更容易通过EMC测试。这是如何为您的系统创建一个香料EMC仿真模型以及如何EMI易感性。

香料EMC仿真各种电磁干扰来源

任何香料EMC仿真的目的是复制任何辐射EMI的EMI测试过程设备可能会收到来自外部源。同样,一种香料EMC仿真可以用来识别EMI来源在董事会下测试,然后可以纠正早期的各种方法。这需要建模EMI来自外部源的电磁场可能会承认在董事会下测试。

任何董事会有多个来源的EMI,从开关组件的功率调节器宽带噪声从模拟组件,以及谐波从嘈杂的时钟。这些相同的来源辐射EMI测试可能会导致你的董事会接受过量的噪音。香料EMC仿真的目的是检查你的董事会的功能的以下方面:

连续的干扰。连续波(CW)干扰时,源或辐射EMI不断发出辐射。这可能发生在一个单一的频率及其谐波,或在一个广泛的带宽。
脉冲或瞬态干扰。瞬态干扰发生当一个冒犯设备发出的电磁辐射。一个例子是一个脉冲驱动电路或切换功率场效应晶体管,发出一个短脉冲切换期间的快速变化的辐射。委托人或闪电也属于这一类,和设备接收这些强大的脉冲电压的危险应该包括一些瞬态电压保护电路。

当你与不同的电路模块示意图,很难确定到底这些电路将容易受到电磁干扰。接待EMI部分取决于你的PCB布局和组件组成电路,但这些元素也确定你的系统将如何应对EMI事件它几强烈到董事会。

香料仿真建模EMI来源

CISPR EMC标准定义的侵略者的电磁能量辐射设备的频率范围。你设计的目标是减少EMI发出的设备,这将保护外部设备和电路块接收自己的板内EMI和故障。

香料EMC仿真,你不能直接模拟发出辐射。然而,您可以模拟不同的电路块产生电流,将如何辐射发射的来源。任何部分的设计包含强烈的振荡电流将辐射到周围环境。瞬态电流开关MOSFET,输电线路或电力线路需要检查,因为这些会发出强烈的电磁辐射。当强大的水流中确定一个瞬态模拟这些蚊帐在你附近,您可以应用隔离PCB布局。

瞬态模拟是一项基本时间EMC仿真。

在你的PCB建模收到EMI

EMI收到时,它会创建一个干扰的电路可以建模为一个电压/电流源在您的系统。源需要使用取决于EMI收到由系统的类型。

连续的来源

EMI的持续来源包括调制源从谐波源。将宽带调制源,将产生一个复杂的时间响应。瞬态分析也是有用的,因为它显示了你如何电路响应时间变化的外部电磁干扰来源。在这里,你不用担心如何EMI源夫妇一个信号电路;这将部分取决于你的PCB布局。相反,你希望看到电路如何回应窄带和宽带电磁干扰。

作为一个例子,考虑一个模拟电路运行在1 MHz (5 V振幅)接收1.2 MHz调频信号作为EMI从外部来源。下面所示的示例中,接收到的电磁干扰信号有一个1.2 MHz载波频率,200 kHz频率调制,调制指数为4。

如下所示的瞬态分析结果说明了模拟电路的灵敏度1 MHz最初信号显示了一个轻微的瞬态响应峰值振幅达到8 V。从接收调频信号调制也覆盖在电压的负载。有明显的干扰在这个例子中,将传播到加载组件。

瞬态分析结果对模拟电路运行在1兆赫。从1.2 MHz FM调制EMI信号叠加上出现所需的1 MHz的信号。

一旦你收集瞬态分析的结果,可以看到不同的频率成分在接收到的信号传播通过使用傅里叶变换电路。下面的结果显示EMI信号的傅里叶谱收到一个调频源。电路设计运行在1 MHz,可以看到在中央峰图。负载上的电压在时域转换成频域产生下面的图。

傅里叶谱的电路运行在1 MHz,电路接收1.2 MHz的FM EMI信号。

这个简单的例子说明应该过滤的重要性EMI滤波器电路,特别是对于模拟电路。这些滤波器电路可以从离散的组件和设计包含在你的PCB布局。更优雅、更低的成本解决方案是使用通过接地屏蔽。仔细计划你的董事会布局也将有助于抑制EMI利用地面飞机层分层盘旋飞行。

脉冲源

显然,这种现象就像一个闪电可以直接在你的模拟电路模拟。然而,您可以模拟电压感应电路和评估你是否过压保护电路会产生较小的电流负载。任何加载组件,它有一个低电流额定值和失败的风险应该保护电压抑制电路。

使用脉冲源峰值电压高的原理将模拟一个强劲ESD事件在您的系统。脉冲源电路中可以放置在任何地方来模拟放电事件的位置。然后您可以使用一个直流扫描或瞬态分析kV水平和测量电流在不同的组件来模拟负载的电流感应。参数瞬态分析是非常有用的,因为它向您展示了如何在ESD事件随时间衰减。

下图显示了一个从瞬态香料EMC仿真一个结果TVS二极管和电容是用来保护TVS二极管的电阻负载。模拟的电压ESD事件1.5 kV,但是电视二极管和电容器降低这个脉冲的大小~ 250 V。

香料EMC仿真结果的ESD事件。

为进一步分析,振幅的ESD事件可以横扫参数扫描说明负载瞬态响应的变化。负载的功率也可以与它相比额定功率来确定这种类型的事件将导致加载失败。这是如下图所示。因为香料模拟计算每个节点的电压和电流,负载的功率组件可以很容易地计算和放置在一个阴谋。从这个图表,我们发现负载~ 5千瓦的功率耗散,这足以摧毁大多数组件。