[經驗分享]分享一個CST仿真3D建模的小技巧

本文摘自微信公眾號:CST電磁兼容性仿真

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小編今天分享一個在CST 3D建模的小技巧。我們在進行CST電磁兼容性系統級別的仿真的時候,有時會遇到建模的時候電路跑的信號不對,這樣導致無法進一步的做電磁兼容性仿真的工作。

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不知道大家遇到過沒,小編目前做過轉向電機,BSG還有高壓電驅動和DCDC電源的系統級電磁兼容性仿真,由于這些都是大型復雜的仿真模型,小編多次遇到由于建模失誤導致仿真電信號跑的不對,甚至是差別很大。

小編列舉了曾經遇到過的建模的問題:

(1)建模過程中出現電源銅排和機構件或者PCB短路。

(2)電源銅排和銅排之間不完全連接,例如Gap只有0.00006mm,導致電路開路。(注:CST不像UG可以零配設置,最小間隙默認連接)。

(3)直接導入.step格式的CAD模型,網格剖分過后模型消失。

(4)網格剖分之后模型短路。

(5)建模過程中不注意導致的其他模型問題。

那么我們怎樣才能檢測到建模過程中失誤帶來短路和開路的問題呢?

其實很簡單,小編現在建完模型后都是建個簡單的電路,把電路仿真跑一遍,然后通過歐姆定理計算出我的電壓或者電流探頭的電壓或者電流是否跟仿真的一致,如果一致那么這個電路3D建模上肯定沒問題的。

歐姆定理

歐姆定理是電學中的一個基本定律,它用于描述電阻、電流和電壓之間的關系。根據歐姆定理,當一個電阻器上有電流通過時,電阻器兩端的電壓與電流成正比,比例常數就是電阻的阻值。具體而言,歐姆定理可以表示為 V = IR,其中V表示電壓,I表示電流,R表示電阻。根據這個定理,我們可以計算電路中的電壓、電流和電阻之間的關系。

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下面我們來舉個栗子,以DCDC電源為例:

導入PCB,對我們需要的電路部分進行保留,不需要的刪除,建立好變壓器,mosfet和離散端口,如圖。

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這時候我不知道變壓器與PCB之間,mosfet和PCB之間,PCB各層和銅皮之間是否出現短路或者開路。這個沒法檢查,除非一個一個去量gap。

我們在電路工作室里面把需要檢查的電路上的離散端口都接上50歐姆電阻,或者其他阻值也可以,都是為了后續方便計算。我的電路有點類似這樣如圖,把mosfet,電流檢測電阻都用離散端口建立。先檢查這個反激電源的初始線圈這一端。

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DS工作室如圖:

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給電源端灌一個10A的電流,我們可以計算出,在不考慮PCB銅皮和走線,以及變壓器線圈內阻的情況下,我們可以計算出代替mosfet和電流檢測電阻的兩個50歐姆電阻兩端電壓理論上都是500V。

仿真結果如圖:

電流

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電壓:

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這個理論值和仿真的誤差比較小,我認為這樣這個電路3D模型的通斷是沒有問題的。當然如果你比較嚴謹,而且有時間也可以仿真出變壓器的內阻再帶進去計算,這樣更有說服力。

最后總結一下:

這是小編在仿真過程中遇到問題之后,總結的我認為最有效的檢查電路模型通斷的方法。如果您有更好的方法也可以分享給小編學習一下。希望我的一點綿薄經驗能給大家帶來幫助。

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