ansys做pcb仿真的案例
基于ANSYS的PCB電磁兼容仿真案例
圖1-1 電磁輻射干擾
1.1 仿真思路
設備系統的EMS性能涉及因素比較多，包括機殼屏蔽性能、場線耦合、系統接地、電路板設計合理性等，因素繁多且比較復雜，本案例只從PCB單板的角度分析PCB的EMS設計狀態，提出PCB的抗輻射優化方法，有利于整機系統的EMS性能提升，該案例基于ANSYS SIwave，進行關鍵PCB電路的感應電壓分析，指定外界電磁輻射能量以及輻射方向，計算關注電路節點上的感應電壓頻域輻值大小，評估干擾性能，并結合PCB的設計狀態進行優化改進，對比優化前后的輻射噪聲耦合強度，驗證設計優化的有效性。
1.2 詳細仿真流程與結果
PCB的EMS分析仿真流程圖如圖1-2 所示。
該案例將選擇PCB關鍵的電路進行PCB的感應電壓分析，并計算這些關鍵電路信。
圖1-2 仿真流程
有外界電磁波輻射的情況下，電路端口上所感應到的電壓幅值。
1. 前處理
(1) PCB導入
通過菜單Import，導入EDA設計文件，如brd、odb++等，完成建模，此案例直接采用參考的工程文件進行仿真。
(2) 疊層設置
打開工程文件V_induced.siw，通過主菜單Home→Layer Stackup Editor設置好PCB疊層數據，如圖1-3 所示。
圖1-3 疊層設置
2. 選擇信號
通過菜單Tools選擇Generate Ports on Nets，在圖1-4 窗口選中信號網絡，進行信號端口的自動建立。
3.
展開 車燈仿真專題 | 基于ANSYS HFSS的CISPER25汽車前照燈PCB傳導輻射仿真分析
汽車前照燈集成了（Headlamp）的指示燈包含了近光燈、遠光燈、轉向燈、霧燈等基礎指示，此外還包含了LR+CR激光雷達、LR雷達、SR雷達、HDR攝像頭、FIR熱成像相頭等功能器件，這樣使得燈組件電子系統更加復雜，多塊PCB、散熱器、底座、線束的排列布置結構，帶來了嚴重的電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）問題，一方面影響其他敏感器件的正常工作，另一方面會影響電動汽車的安全穩定行駛！本節我們在ANSYS HFSS 2023R1中模擬CISPR25汽車前照燈PCB電源回線遠端接地的測試環境，將獲得整塊PCB的傳導發射（CE）對標標準，發現部分頻點超標后，給出改善措施最終通過測試標準。
一、模型導入
如下圖所示為汽車前照燈組價的示意圖，我們將抽取他們的PCB進行模擬仿真。
對照上圖的實際環境搭建在ANSYS HFSS中搭建仿真模型模型具體包括以下三個部分：待測PCB，4 cable連接器，以及CISPR25測試環境（LISN網絡、測試線纜等）。
打開Ansys Electronics Desktop 2023，Insert Design選擇HFSS,然后命名工程名字為Cisper25_CE，依次導入以上三部分模型。
二、模型材料賦值以及邊界設置
2.1 PCB和線纜設置為copper，LISN設置為AL，選中物體在Properties中的Material先選擇Edit然后選擇材料為所需材料。
2.2 底部等大小的長方形作為參考地，命名為GND，設置邊界條件為Perfect E即理想導體邊界。
三、計算設置
分析計算主要是設置我們掃頻的中心頻率、掃頻范圍以及精度計算，這次我們設置如下。
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ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
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本期研討會：《PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證》將于1月8日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證
日期/時間
2020年1月8日
20:00 – 21:00
課程受眾
Layout工程師、硬件工程師、SI工程師、EMC工程師、測試工程師等相關人士
講師簡介
張偉，ANSYS高級應用工程師。
在電磁電路仿真分析領域從業十二年，作為SI/PI/EMC仿真軟件專家，具備豐富的SI/PI/EMC仿真分析經驗。
展開 芯片PCB板級熱仿真怎么做？從小米環形冷泵散熱系統說起
2、對于PCB元器件的布置，盡量讓主要大功耗元器件分散，熱敏感器件盡量遠離或者靠邊，元器件的擺放位置可以通過熱仿真找到最佳的位置，來保證最低的溫度分布。之后硬件工程師根據建議進行器件的初步擺放，結構工程師對主要芯片添加散熱凸臺。
3、當初步結構敲定后，就可以對整個“BOX“進行系統性散熱仿真，因為我們關注的是芯片的結溫，所以對于器件仿真還是可以用雙熱阻處理，并且PCB導入后期的詳細布線信息。對于散熱凸臺和器件之間，需要考慮添加界面材料，根據縫隙的保留大小來設置界面材料的厚度，不要超過1mm。然后對于頂部主要起散熱作用的散熱齒，需要根據實際邊界來設計它的齒間距，齒厚、基板厚度和齒高參數，以求得最佳結構方案。
4、產品與環境的熱交換除了對流換熱，輻射在自然對流中的占比也是比較多的，畢竟產品與環境可能存在著幾十攝氏度的溫差。對于散熱外殼的表面處理，盡量提高其表面的發射率，比如陽極氧化或者噴漆等等，在結合成本控制的同時盡量來提高產品的散熱效果。
樣件制作完成后，也需要做多輪的熱測試驗證，驗證表面處理、界面材料、功耗、環溫對芯片結溫的實際影響，將仿真與實驗數據做對比，review參數設置，并多做總結，形成一個閉環的設計思路，不斷提高熱設計水平。
三、Icepak板級熱仿真實操
熱設計當今常用的散熱軟件主要有Flotherm和Icepak，其中IcepaK可以求解異形的結構，而且它基于ANSYS FLUENT的求解器，有較好的精度，對于電子散熱仿真是一款非常專業的軟件。在汽車電子散熱仿真來說，由于車廠其他結構和電磁的仿真多使用ANSYS的其他軟件，為了統一習慣，也為了處理異形的CAD結構，icepak用于散熱仿真較為常見。但從易用性來說，Flotherm有一定的優勢，它需要更多繁瑣注意項，以及操作流程。
展開 
ANSYS網絡培訓 — PCB和封裝的翹曲、熱快速仿真方法
2017年2月9日
20:00 - 21:00 (CST)
注冊 ?
聯系方式：
郵箱：info-china@ansys.com
電話：4008198999
網絡研討會介紹：
電路的集成規模越來越大，I/O數越來越多，PCB互連密度不斷加大，隨之帶來許多PCB及集成電路封裝可靠性問題。ANSYS專門針對PCB設計分析解決方案，結合最佳仿真前處理工具SpaceClaim，在Mechanical使用TraceImport功能，可以快速從ECAD中直接導入PCB熱物參數，從而能在Mechanical中快速進行準確的PCB板熱分析、熱應力分析、翹曲分析。
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展開 專業團隊代做CAE、CFD、ANSYS、Fluent、ABAQUS、ADAMS仿真代做，仿真分析代做
專業仿真團隊，具備公司資質，資深專家，高效交付，質量保證，承接企業/個人仿真項目咨詢。
聯系方式微信：gz1720332184備注技術鄰
涉及學科：機械、流體、巖土、結構、鑄造、流體、強度、疲勞、船舶、水利、焊接、醫學、隧道、海洋、優化、人體、逆向建模等多學科
涉及軟件：
ANSYS、ABAQUS、ADINA、ADAMS、ANSA、Ansoft、 AutoCAD、CFX、CFD、Comsol、CAD、CREO(Pro/e)、CATIA、Deform、ESL、Fluent、Flac3、Flow3D、Fine-marine、Geomagic、HyperMesh、Isight、Icepak、Imageware、LS-DYNA、SPA2000、Midas、Nastran、nCode Designlife、OptiStruct Plaxis、Star-xxm+、Solidworks/UGS、Sysweld等等。
1、ANSYS/Workbench：結構動力學分析、結構靜力學分析、模態分析、隨機振動分析、響應譜分析、諧響應分析、屈曲分析、瞬態動力學分析、顯示動力學分析、接觸分析、復合材料分析、疲勞分析、壓電分析、傳熱分析、電磁場分析、非線性分析、聲學分析、APDL編程等。
2、FLUENT：導熱、流體流動與傳熱、自然對流與輻射換熱、凝固與融化、多相流、離散相、組分傳輸、氣體燃燒、多孔分析、UDF、飛行器氣動設計、流體結構單向耦合、流體結構雙向耦合、流固耦合、電磁熱耦合等。
3、ABAQUS：結構、土木、非線性分析、靜力學分析、動力學分析、模態分析、隨機震動分析、響應譜分析、諧響應分析、屈曲分析、瞬態動力學分析、顯示動力學分析、接觸分析、復合材料分析、疲勞分析、壓電分析、傳熱分析、電磁場分析、非線性分析、聲學分析、電磁振動噪音、子程序、二次開發等。
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ANSYS作為目前被廣泛使用的仿真軟件，大家在自己的專業范圍內應該都使用過ANSYS去解決相應的問題，今天我們從廣泛視角來聊一下，ANSYS能去仿真哪些問題。
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