Tích hợp Bộ thu thử nghiệm EMI với Công cụ mô phỏng: Tối ưu hóa thiết kế sản phẩm

Giới thiệu:
Thuật ngữ “tương thích điện từ” (hoặc “EMC”) đề cập đến khả năng hoạt động của thiết bị điện mà không gây nhiễu cho nhau hoặc cho các hệ thống khác. Khi đánh giá các khả năng tương thích điện từ (EMC) của thiết bị, bộ thu kiểm tra EMI rất quan trọng.

Thử nghiệm vật lý với Kiểm tra EMI máy thu là tiêu chuẩn nhưng có thể tốn thời gian và tốn kém. Sự kết hợp của máy thu thử nghiệm EMI và các công cụ mô hình hóa đã nổi lên như một câu trả lời hiệu quả cho những vấn đề này. Bài viết này sẽ thảo luận về cách kết hợp máy thu kiểm tra EMI với các công cụ mô phỏng có thể cải thiện khả năng tương thích điện từ và cách thực hiện điều đó.

Nhu cầu Mô phỏng trong Thiết kế EMI:
Các thiết kế sản phẩm có thể được phân tích và tối ưu hóa hầu như bằng cách sử dụng các công cụ mô phỏng trước khi được tạo mẫu và thử nghiệm vật lý. Mô phỏng giúp các kỹ sư dự đoán và giải quyết sớm các khó khăn về EMI có thể xảy ra trong quá trình thiết kế bằng cách mô phỏng chính xác các sự kiện và tương tác điện từ. Có một số lợi ích khi sử dụng các công cụ mô phỏng kết hợp với máy thu kiểm tra EMI:
1. Đánh giá thiết kế ban đầu: Sử dụng các công cụ mô phỏng, các kỹ sư có thể thực hiện phân tích ban đầu về hiệu suất tương thích điện từ (EMC) của sản phẩm. Điều này giúp phát hiện sớm các vấn đề nhiễu điện từ (EMI) và tích hợp các thay đổi thiết kế. Do đánh giá sớm này, số lần điều chỉnh thiết kế tốn nhiều thời gian và tài nguyên cần thiết sẽ được cắt giảm.
Tối ưu hóa thiết kế: Bằng cách sử dụng các công cụ mô phỏng, người ta có thể hiểu rõ hơn về tác động của một số lựa chọn thiết kế đối với các đặc tính EMC của sản phẩm. Thử nghiệm với các vị trí thành phần thay thế, kỹ thuật nối đất và cấu hình che chắn là một số điều mà các kỹ sư có thể thực hiện để nâng cao hiệu suất EMC và giảm nguy cơ EMI.
3. Giảm chi phí: Sử dụng mô phỏng để tìm và khắc phục sự cố EMI có thể cắt giảm đáng kể số lượng nguyên mẫu vật lý cần thiết để thử nghiệm. Tiết kiệm nguyên liệu thô, công cụ thử nghiệm và không gian nghiên cứu đều là kết quả trực tiếp của sự phát triển này.

Phương pháp tích hợp:
Dữ liệu và thông tin được gửi giữa Kiểm tra EMI máy thu và công cụ mô phỏng trong quá trình tích hợp. Có một số cách tiếp cận để tích hợp:
1. Truyền dữ liệu: Máy thu kiểm tra nhiễu điện từ (EMI) thu sóng EMI xác thực trong điều kiện phòng thí nghiệm. Thông tin này có thể được lưu trữ và sau đó được nhập vào các chương trình mô hình hóa để xác minh và phân tích. Dữ liệu EMI đã thu thập được gửi vào chương trình mô phỏng để lập mô hình phản ứng của sản phẩm đối với các môi trường khác nhau.
2. Tích hợp dựa trên mô hình: Máy thu thử nghiệm EMI và các công cụ mô phỏng có thể sử dụng các mô hình sản phẩm giống nhau. Phần mềm thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) thường được sử dụng để tạo các mô hình này, mô tả chính xác hình dạng, vật liệu và các đặc tính điện của sản phẩm. Bằng cách sử dụng các mô hình giống nhau cho cả thử nghiệm vật lý và mô phỏng, hành vi EMI có thể được dự đoán chính xác.
3. Đồng mô phỏng: Để đồng mô phỏng, Kiểm tra EMI phần mềm máy thu và chương trình mô phỏng cần hoạt động song song, chia sẻ dữ liệu theo thời gian thực. Trong quá trình thực hiện thử nghiệm vật lý, các kỹ sư có thể chạy thử nghiệm ảo để so sánh và xác thực những phát hiện của họ trong thời gian thực. Đồng mô phỏng cho phép các nhà thiết kế có được cái nhìn tổng thể về hiệu suất EMC của sản phẩm từ đầu đến cuối quá trình thiết kế.

Lợi ích của việc tích hợp:
Có một số lợi thế để tối ưu hóa thiết kế sản phẩm bằng cách sử dụng kết hợp máy thu kiểm tra EMI và công cụ mô phỏng:
1. Xác định rủi ro EMI sớm: Các kỹ sư có thể đánh giá các nguy cơ EMI và hiệu suất EMC trước khi xây dựng một nguyên mẫu vật lý bằng cách sử dụng các công cụ mô phỏng. Các kỹ sư có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc về lâu dài bằng cách ngăn chặn các điều chỉnh không cần thiết và làm lại thiết kế sản phẩm bằng cách giải quyết sớm những rủi ro này.
2. Tối ưu hóa lặp lại thiết kế: Bằng cách kết hợp máy thu thử nghiệm EMI với phần mềm mô phỏng, các kỹ sư có thể chạy thử nghiệm mô phỏng và đánh giá các quyết định thiết kế khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất EMI. Thời gian đưa ra thị trường bị cắt giảm và số lượng nguyên mẫu vật lý cần thiết cũng bị cắt giảm thông qua phương pháp tối ưu hóa lặp đi lặp lại này.
3. Hiểu rõ hơn về thiết kế: Trường điện từ, dòng điện và điện áp trong sản phẩm có thể được nhìn thấy và phân tích bằng cách sử dụng phần mềm mô phỏng. Các kỹ sư có thể tìm hiểu thêm về EMI và các yếu tố ảnh hưởng đến nó. Với kiến ​​thức này, các nhà thiết kế có thể đưa ra lựa chọn tốt hơn và thực hiện các kỹ thuật giảm thiểu chính xác hơn.
4. Tiết kiệm chi phí và thời gian: Thử nghiệm vật lý tốn nhiều thời gian và chi phí; để tiết kiệm chi phí, Kiểm tra EMI máy thu có thể được tích hợp với các công cụ mô phỏng. Các kỹ sư có thể tiết kiệm thời gian, tiền bạc và tài nguyên cho việc phát triển nguyên mẫu, thiết bị kiểm tra và thời gian trong phòng thí nghiệm bằng cách chẩn đoán và khắc phục các sự cố EMI kỹ thuật số bằng cách sử dụng các mô phỏng.

Khả năng mô phỏng để phân tích EMI:
Các công cụ mô phỏng cung cấp nhiều khả năng hỗ trợ phân tích và tối ưu hóa EMI:
1. Mô phỏng trường điện từ: Để tạo mô hình thực tế của trường điện từ bên trong và xung quanh sản phẩm, các công cụ mô phỏng sử dụng các phương pháp số như phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) và miền thời gian sai phân hữu hạn (FDTD). Để hiểu rõ hơn về dòng năng lượng điện từ, xác định vị trí các kênh ghép nối có thể có và đánh giá hiệu quả của việc che chắn, giờ đây các kỹ sư có thể xem và phân tích dữ liệu theo ba chiều.
2. Phân tích tính toàn vẹn của tín hiệu: Ảnh hưởng của nhiễu điện từ đối với tính toàn vẹn của tín hiệu của sản phẩm có thể được đánh giá thông qua trình mô phỏng EMI. Các kỹ sư có thể đánh giá khả năng dễ bị tổn thương của các tín hiệu quan trọng đối với EMI và tối đa hóa tính toàn vẹn của tín hiệu thông qua các thay đổi thiết kế nếu họ tính đến những yếu tố như truyền tín hiệu, nhiễu xuyên âm và dội lại mặt đất.
3. Phân tích khớp nối EMI: Phần mềm mô phỏng có thể kiểm tra các phương pháp kết nối giữa các bộ phận và hệ thống con khác nhau của sản phẩm. Các kỹ sư có thể thực hiện các biện pháp phòng ngừa cần thiết chống nhiễu bằng cách sử dụng kết quả của nghiên cứu này để xác định nguồn gốc của vấn đề, cho dù đó là phát xạ bức xạ, phát xạ dẫn điện hay ghép từ.
4. Mô hình hóa và Mô phỏng Thành phần: Các kỹ sư có thể mô phỏng các bộ phận riêng lẻ của sản phẩm bằng phần mềm mô phỏng. Điều này bao gồm PCB, kết nối, dây cáp và mạch tích hợp của sản phẩm. Các kỹ sư có thể đánh giá cách các bộ phận này ảnh hưởng đến hiệu suất EMI bằng cách sử dụng các mô hình chính xác về hành vi điện của chúng. Bạn có thể nhận được máy thu kiểm tra EMI tốt nhất từ LISUN.

Quy trình làm việc để kiểm tra và mô phỏng EMI tích hợp:
Việc tích hợp máy thu thử nghiệm EMI với các công cụ mô phỏng tuân theo quy trình làm việc có hệ thống:
1. Tạo mô hình: Sử dụng phần mềm thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD), các kỹ sư tạo các nguyên mẫu ảo chi tiết của sản phẩm cuối cùng, cho đến các thuộc tính vật liệu và hình học nhỏ nhất cũng như chức năng điện. Cả mô phỏng và thử nghiệm thực nghiệm đều có thể dựa trên các mô hình này.
2. Thử nghiệm vật lý: Để nắm bắt tín hiệu EMI trong thế giới thực và dữ liệu hiệu suất, Kiểm tra EMI máy thu được sử dụng trong quá trình thử nghiệm vật lý của thiết bị. Kết quả thử nghiệm được sử dụng để xác minh và hiệu chỉnh các mô phỏng trong tương lai.
3. Thiết lập mô phỏng: Các mô hình CAD được sử dụng để điền dữ liệu vào công cụ mô phỏng trước khi các kỹ sư chạy mô phỏng. Các vật liệu và đặc tính điện của chúng phải được xác định, các tuyến tín hiệu phải được tích hợp, các nguồn và tải EMI phải được trình bày chi tiết.
4. Thực hiện mô phỏng: Việc phân tích điện từ được thực hiện bằng công cụ mô phỏng theo các thông số đã chỉ định. Các kỹ sư có thể nhìn thấy hành vi EMI mô phỏng, bao gồm phát xạ bức xạ và dẫn điện cũng như các tình huống gây nhiễu.
5. So sánh và xác thực dữ liệu: Dữ liệu tham chiếu từ thử nghiệm vật lý sử dụng máy thu thử nghiệm EMI được so sánh với kết quả từ mô phỏng EMI. Khi có sự khác biệt giữa dữ liệu mô phỏng và dữ liệu đo được, chúng tôi sẽ xem xét nguyên nhân và thực hiện các thay đổi lặp đi lặp lại đối với thiết kế cho đến khi hai bộ dữ liệu nhất quán.
6. Tối ưu hóa thiết kế: Các thay đổi về vị trí thành phần, sơ đồ nối đất, cấu hình che chắn hoặc phương pháp lọc được các kỹ sư thực hiện dựa trên kết quả mô phỏng để đạt được thiết kế sản phẩm tối ưu. Hiệu suất EMC có thể được nâng cao nhờ các lần lặp lại nhanh chóng của công cụ mô phỏng và đánh giá các sửa đổi thiết kế.
7. Tài liệu và báo cáo: Tài liệu mô phỏng, phân tích và đề xuất thiết kế đều được tạo ra bởi quy trình thống nhất. Sử dụng hồ sơ này như một hướng dẫn để đáp ứng các luật và quy định hiện hành.

Kết luận :
Tối ưu hóa khả năng tương thích điện từ của sản phẩm có thể đạt được thông qua sự kết hợp của Kiểm tra EMI máy thu và công cụ mô phỏng. Các kỹ sư có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc bằng cách giảm số lần lặp lại thiết kế cần thiết để giải quyết các mối quan tâm về EMI, cũng như hiểu rõ hơn về hành vi EMI thông qua việc sử dụng mô phỏng.

Các kỹ sư có thể đưa ra lựa chọn thiết kế tốt hơn, triển khai các kỹ thuật giảm thiểu tập trung hơn và đảm bảo tuân thủ các yêu cầu quy định khi họ kết hợp thử nghiệm vật lý với máy thu thử nghiệm EMI và mô phỏng ảo.

Việc tích hợp máy thu kiểm tra EMI với các công cụ mô phỏng đang trở nên quan trọng hơn để tạo ra các thiết kế sản phẩm mạnh mẽ và tuân thủ EMC khi độ phức tạp của các thiết bị điện tử tiếp tục tăng.

Lisun Instruments Limited được tìm thấy bởi LISUN GROUP 2003. LISUN hệ thống chất lượng đã được chứng nhận nghiêm ngặt bởi ISO9001:2015. Với tư cách là thành viên CIE, LISUN các sản phẩm được thiết kế dựa trên CIE, IEC và các tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia khác. Tất cả các sản phẩm đều đạt chứng chỉ CE và được xác thực bởi phòng thí nghiệm của bên thứ ba.

Sản phẩm chính của chúng tôi là Máy đo huyết áp, Tích hợp hình cầu, Máy quang phổ, Surge Generator, Súng giả lập ESD, Bộ thu EMI, Thiết bị kiểm tra EMC, Kiểm tra an toàn điện, Phòng môi trường, Buồng nhiệt độ, Đài Khí tượng Thủy văn, Phòng nhiệt, Thử nghiệm phun muối, Phòng kiểm tra bụi, Kiểm tra không thấm nước, Kiểm tra RoHS (EDXRF), Kiểm tra dây phát sáng và Kiểm tra ngọn lửa kim.

Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần bất kỳ hỗ trợ.
Khoa công nghệ: Service@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8615317907381
Phòng kinh doanh Sales@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8618117273997

Tags:EMI-9KB