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如何利用仿真软件应用应对电磁兼容(EMC)难题

  • 分类:行业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-12-08
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【概要描述】电磁兼容性(EMC)是电子设备的重要指标之一。根据法律规定,产品必须符合相关的EMC标准才能进行销售。一个成功的产品必须在EMC和具有竞争力的设计要求(如尺寸,成本和性能)之间取得平衡,这给工程师带来了极大的挑战。越早发现潜在的EMC问题,其对设计过程的影响就越小。在早期阶段纳入符合EMC标准的设计,可避免后期更为昂贵的开发迭代。使用CST工作室套装(CST Studio Suite),基于最初的CAD模型进行EMC仿真,从而可以在项目研发初期提前发现并解决潜在的EMC问题。

如何利用仿真软件应用应对电磁兼容(EMC)难题

【概要描述】电磁兼容性(EMC)是电子设备的重要指标之一。根据法律规定,产品必须符合相关的EMC标准才能进行销售。一个成功的产品必须在EMC和具有竞争力的设计要求(如尺寸,成本和性能)之间取得平衡,这给工程师带来了极大的挑战。越早发现潜在的EMC问题,其对设计过程的影响就越小。在早期阶段纳入符合EMC标准的设计,可避免后期更为昂贵的开发迭代。使用CST工作室套装(CST Studio Suite),基于最初的CAD模型进行EMC仿真,从而可以在项目研发初期提前发现并解决潜在的EMC问题。

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  电磁兼容性(EMC)是电子设备的重要指标之一。根据法律规定,产品必须符合相关的EMC标准才能进行销售。一个成功的产品必须在EMC和具有竞争力的设计要求(如尺寸,成本和性能)之间取得平衡,这给工程师带来了极大的挑战。越早发现潜在的EMC问题,其对设计过程的影响就越小。在早期阶段纳入符合EMC标准的设计,可避免后期更为昂贵的开发迭代。使用CST工作室套装(CST Studio Suite),基于最初的CAD模型进行EMC仿真,从而可以在项目研发初期提前发现并解决潜在的EMC问题。

  成立于1962年的富士施乐立足自身开发、制造并全球行销世界一流办公多功能设备、打印机和印刷机,提供支持性解决方案与服务。多功能打印机中含有大量电子组件,为确保其通用性,这些组件往往采用模块化装配。因此这些组件可能彼此干扰,造成电磁兼容性(EMC)问题;此外,静电放电(ESD)也会影响单个组件的性能。为了尽早发现潜在的EMC问题,避免开发迭代,富士施乐决定使用达索系统的仿真软件CST Studio Suite开展电磁仿真。

  面向大型超复杂模型有效开展

  在打印机的原型开发工作中,富士施乐发现在用户界面(UI)单元存在EMC问题。经过测试发现改变UI单元与框架间的触点数量能改善EMC性能,而耦合路径往往不清楚。为有效仿真这一问题,富士施乐需要能够同时仿真PCB和打印机框架,而二者在尺寸上的差异导致这项工作面临挑战。

  达索系统的仿真软件CST Studio Suite可将PCB以3D模型的形式导入并集成至由CAD软件导入的金属框架模型。在CST Studio Suite的高性能计算功能(HPC)的支持下,通过多节点分布式计算(DC),以及GPU加速,整个模型仿真可在一个工作日完成。仿真揭示了设备内部的电流情况,从而找到了改变触点提高性能的原因。将仿真得到的EMI频谱与实物测量对比,发现二者吻合度良好(下图)。工程人员随即基于该仿真结果来改进设备的设计,采用了相应的对策,避免后续的产品发生类似问题。

  团队还通过仿真模拟LED打印头的ESD静电防护水平。在CST Studio Suite中再现了ESD测试环境,以便分析不同的PCB设计。仿真结果与测量结果吻合良好,工程人员基于仿真结果整改PCB设计,提升了设备对ESD的抗扰能力。

  快速仿真,缩短设计流程

  通过使用达索系统的CST Studio Suite仿真来代替部分实物的测量,不仅减少了所需的实体产品数量,同时也节省了项目研发时间及成本。借助仿真,富士施乐工程师团队在产品开模前就能有效预测EMC问题,找出EMC问题背后的机理,从而更加高效地解决EMC难题,使产品达到EMC设计指标。

  南京复创是达索系统知名的合作伙伴,专注于为中国制造业数字化和信息化建设提供咨询服务和解决方案,主要涉及汽车、轨道交通、机械、电子、金融、教育、通讯、医疗等各大领域,致力于向制造业客户提供先进的产品设计平台及企业级应用系统。点击合作咨询了解更多详情。

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