Интеграция тестовых приемников электромагнитных помех с инструментами моделирования: оптимизация дизайна продукта

Введение:
Термин «электромагнитная совместимость» (или «ЭМС») относится к способности электрического оборудования функционировать, не создавая помех друг другу или другим системам. При оценке электромагнитная совместимость (ЭМС) устройства, важны тестовые приемники электромагнитных помех.

Физические испытания с EMI тест приемники являются стандартными, но могут быть трудоемкими и дорогими. Сочетание тестовых приемников электромагнитных помех и средств моделирования стало эффективным решением этих проблем. В этой статье обсуждается, как сочетание тестовых приемников электромагнитных помех с инструментами моделирования может улучшить электромагнитную совместимость и как это сделать.

Необходимость моделирования при проектировании электромагнитных помех:
Конструкции продуктов могут быть проанализированы и оптимизированы виртуально с использованием инструментов моделирования до физического прототипирования и тестирования. Моделирование помогает инженерам предвидеть и устранять возможные проблемы, связанные с электромагнитными помехами, на ранних этапах процесса проектирования путем правильного моделирования электромагнитных явлений и взаимодействий. Существует ряд преимуществ использования инструментов моделирования в сочетании с тестовыми приемниками электромагнитных помех:
1. Ранняя оценка проекта. С помощью инструментов моделирования инженеры могут провести ранний анализ характеристик электромагнитной совместимости (ЭМС) продукта. Это помогает на раннем этапе обнаруживать проблемы с электромагнитными помехами (EMI) и интегрировать изменения в конструкцию. Благодаря этой ранней оценке количество требуемых корректировок проекта, отнимающих много времени и ресурсов, будет сокращено.
Оптимизация конструкции. Используя инструменты моделирования, можно лучше понять влияние ряда вариантов конструкции на характеристики электромагнитной совместимости продукта. Эксперименты с альтернативным размещением компонентов, методами заземления и конфигурациями экранирования — вот некоторые из вещей, которые инженеры могли бы сделать, чтобы улучшить характеристики электромагнитной совместимости и снизить опасность электромагнитных помех.
3. Снижение затрат. Использование моделирования для поиска и устранения проблем с электромагнитными помехами может значительно сократить количество необходимых физических прототипов для тестирования. Экономия на сырье, инструментах для тестирования и исследовательском пространстве — все это прямые результаты этого развития.

Методы интеграции:
Данные и информация передаются между EMI тест приемник и инструмент моделирования во время интеграции. Существует несколько подходов к интеграции:
1. Передача данных: испытательные приемники электромагнитных помех (ЭМП) улавливают подлинные волны ЭМП в лабораторных условиях. Эта информация может быть сохранена, а затем импортирована в программы моделирования для проверки и анализа. Собранные данные об электромагнитных помехах отправляются в программу моделирования для моделирования реакции продукта на различные условия окружающей среды.
2. Интеграция на основе моделей. Тестовые приемники электромагнитных помех и инструменты моделирования могут использовать одни и те же модели продуктов. Программное обеспечение автоматизированного проектирования (САПР) часто используется для создания этих моделей, которые точно отображают форму, материалы и электрические свойства продукта. Используя одни и те же модели как для физических испытаний, так и для моделирования, можно точно предсказать поведение электромагнитных помех.
3. Совместное моделирование. Для совместного моделирования EMI тест программное обеспечение приемника и программа моделирования должны работать в тандеме, обмениваясь данными в режиме реального времени. В процессе физического тестирования инженеры могут запускать виртуальные тесты для сравнения и проверки своих результатов в режиме реального времени. Совместное моделирование позволяет разработчикам получить целостное представление о характеристиках ЭМС продукта от начала до конца процесса проектирования.

Преимущества интеграции:
Существует несколько преимуществ оптимизации конструкции продукта с использованием комбинации тестовых приемников электромагнитных помех и средств моделирования:
1. Ранняя идентификация риска электромагнитных помех. Инженеры могут оценить опасность электромагнитных помех и характеристики электромагнитной совместимости перед созданием физического прототипа с помощью инструментов моделирования. Инженеры могут сэкономить время и деньги в долгосрочной перспективе, предотвратив ненужные корректировки и доработку конструкции продукта, устранив эти риски на раннем этапе.
2. Оптимизация итерации проектирования. Комбинируя тестовые приемники электромагнитных помех с программным обеспечением для моделирования, инженеры могут проводить имитационные испытания и оценивать, как различные проектные решения влияют на характеристики электромагнитных помех. Благодаря этому итеративному подходу к оптимизации сокращается время выхода на рынок и сокращается количество необходимых физических прототипов.
3. Расширенное понимание конструкции: Электромагнитные поля, токи и напряжения внутри изделия можно увидеть и проанализировать с помощью программного обеспечения для моделирования. Инженеры могут узнать больше об электромагнитных помехах и элементах, которые на них влияют. Обладая этими знаниями, проектировщики могут сделать лучший выбор и внедрить более точные методы смягчения последствий.
4. Экономия средств и времени. Физические испытания отнимают много времени и средств; для экономии затрат, EMI тест приемники могут быть интегрированы с инструментами моделирования. Инженеры могут сэкономить время, деньги и ресурсы на разработке прототипов, испытательном оборудовании и лабораторном времени, диагностируя и устраняя проблемы с электромагнитными помехами в цифровом виде с помощью моделирования.

Возможности моделирования для анализа электромагнитных помех:
Инструменты моделирования предлагают различные возможности, помогающие в анализе и оптимизации электромагнитных помех:
1. Моделирование электромагнитного поля. Для создания реалистичной модели электромагнитных полей внутри и вокруг продукта инструменты моделирования используют численные подходы, такие как метод конечных элементов (FEM) и метод конечных разностей во временной области (FDTD). Чтобы лучше понять поток электромагнитной энергии, найти возможные каналы связи и оценить эффективность экранирования, инженеры теперь могут просматривать и анализировать данные в трех измерениях.
2. Анализ целостности сигнала. Влияние электромагнитных помех на целостность сигнала изделия можно оценить с помощью имитаторов электромагнитных помех. Инженеры могут оценить уязвимость жизненно важных сигналов к электромагнитным помехам и максимизировать целостность сигнала за счет изменений конструкции, если они примут во внимание такие вещи, как распространение сигнала, перекрестные помехи и отражение земли.
3. Анализ электромагнитных помех: Программное обеспечение для моделирования может исследовать методы связи между различными частями и подсистемами продукта. Инженеры могут принять необходимые меры предосторожности против помех, используя результаты этого исследования, чтобы точно определить источник проблемы, будь то излучение, кондуктивное излучение или магнитная связь.
4. Моделирование и моделирование компонентов: инженеры могут моделировать отдельные части продукта с помощью программного обеспечения для моделирования. Это включает в себя печатные платы продукта, соединения, кабели и интегральные схемы. Инженеры могут оценить, как эти детали влияют на характеристики электромагнитных помех, используя точные модели их электрических характеристик. Вы можете получить лучшие тестовые приемники EMI от LISUN.

Рабочий процесс для комплексного тестирования и моделирования электромагнитных помех:
Интеграция тестовых приемников электромагнитных помех с инструментами моделирования следует систематическому рабочему процессу:
1. Создание модели. Используя программное обеспечение для автоматизированного проектирования (САПР), инженеры создают подробные виртуальные прототипы конечного продукта, вплоть до мельчайших геометрических и материальных характеристик и электрических функций. На основе этих моделей могут быть основаны как моделирование, так и экспериментальное тестирование.
2. Физические испытания: чтобы зафиксировать реальные сигналы электромагнитных помех и данные о производительности, EMI тест приемники используются во время физического тестирования устройства. Результаты испытаний используются для проверки и калибровки будущих симуляций.
3. Настройка моделирования. Модели САПР используются для заполнения инструмента моделирования данными до того, как инженеры запустят моделирование. Материалы и их электрические характеристики должны быть определены, пути передачи сигналов должны быть интегрированы, а источники и нагрузки электромагнитных помех должны быть подробно описаны.
4. Выполнение моделирования: Электромагнитный анализ выполняется инструментом моделирования в соответствии с заданными параметрами. Инженеры могут увидеть смоделированное поведение электромагнитных помех, включая излучаемые и кондуктивные помехи, а также ситуации с помехами.
5. Сравнение данных и проверка: эталонные данные физических испытаний с использованием тестовых приемников электромагнитных помех сравниваются с результатами моделирования электромагнитных помех. Когда есть несоответствие между смоделированными и измеренными данными, мы ищем причину и вносим итеративные изменения в конструкцию, пока два набора данных не будут согласованы.
6. Оптимизация конструкции. Изменения в расположении компонентов, схемах заземления, конфигурациях экранирования или методах фильтрации вносятся инженерами на основе результатов моделирования для достижения оптимальной конструкции изделия. Характеристики ЭМС могут быть улучшены благодаря быстрым итерациям инструмента моделирования и оценке модификаций проекта.
7. Документация и отчетность. Документация по моделированию, анализу и проектным предложениям создается в рамках единого процесса. Используйте эту запись в качестве руководства по соблюдению применимых законов и правил.

Заключение:
Оптимизация электромагнитной совместимости продукта может быть достигнута за счет комбинации EMI тест приемники и инструменты моделирования. Инженеры могут сэкономить время и деньги за счет сокращения количества итераций проектирования, необходимых для решения проблем, связанных с электромагнитными помехами, а также за счет лучшего понимания поведения электромагнитных помех с помощью моделирования.

Инженеры могут сделать лучший выбор конструкции, внедрить более целенаправленные методы смягчения последствий и гарантировать соответствие нормативным требованиям, когда они сочетают физические испытания с тестовыми приемниками электромагнитных помех и виртуальным моделированием.

Интеграция тестовых приемников электромагнитных помех с инструментами моделирования становится все более важной для создания надежных и совместимых с ЭМС продуктов, поскольку сложность электронных устройств продолжает расти.

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:EMI-9KB