關於汽車電磁兼容性分析軟件
發布時間:2013-03-24 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】本文對市場上現有的電磁兼容性分析軟件進行了介紹,闡述了不同算法的特點。結合汽車電磁兼容性分析實例得出不同軟件和算法的仿真結果均與實際測試結果相吻合,均可用於汽車早期的電磁兼容性分析,不同算法的求解速度差異較大。
隨著電子技術的不斷發展,新技術越來越多的應用到汽車領域,因此各個電子裝置和電子控製係統必須相互適應,這就是電磁兼容性(EMC)要(yao)求(qiu)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)汽(qi)車(che)可(ke)靠(kao)性(xing),設(she)計(ji)師(shi)必(bi)須(xu)在(zai)早(zao)期(qi)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)分(fen)析(xi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)問(wen)題(ti)。目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)上(shang)推(tui)出(chu)了(le)一(yi)些(xie)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)分(fen)析(xi)軟(ruan)件(jian),可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)工(gong)程(cheng)師(shi)完(wan)成(cheng)汽(qi)車(che)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)。
按軟件的適用性劃分,市場上推出的電磁兼容性分析軟件可以分為兩大類:板級電磁兼容分析軟件和係統級電磁兼容分析軟件。
汽車電子屬於係統級電磁兼容性分析,適用的軟件有:EMC studio,HFSS,FEKO,EMC2000,FLO/EMC,PAM-CEM。
汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)分(fen)析(xi)是(shi)指(zhi)在(zai)進(jin)行(xing)汽(qi)車(che)電(dian)氣(qi)線(xian)路(lu)整(zheng)體(ti)設(she)計(ji)時(shi)根(gen)據(ju)車(che)輛(liang)具(ju)體(ti)的(de)技(ji)術(shu)參(can)數(shu)和(he)車(che)輛(liang)的(de)實(shi)際(ji)適(shi)用(yong)環(huan)境(jing),從(cong)分(fen)析(xi)各(ge)種(zhong)幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)特(te)性(xing)和(he)技(ji)術(shu)參(can)數(shu)人(ren)手(shou),確(que)定(ding)幹(gan)擾(rao)的(de)路(lu)徑(jing)和(he)耦(ou)合(he)方(fang)式(shi),然(ran)後(hou)采(cai)取(qu)各(ge)種(zhong)措(cuo)施(shi)抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao),消(xiao)除(chu)幹(gan)擾(rao)的(de)耦(ou)合(he),增(zeng)強(qiang)被(bei)幹(gan)擾(rao)對(dui)象(xiang)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li),從(cong)而(er)使(shi)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)及(ji)設(she)備(bei)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)EMC在大多數情況下主要取決於:金屬車體、連接電纜、電子控製單元(ECU)和電子元器件、天線。
通過精確的模擬以上所列的要點和選用合適的計算方法,就可能對EMC做出準確的預測。
計算汽車部件的必需工具
計算汽車部件的必需工具為:(1)計算3D電磁場的程序:求解Maxwell方程組、考慮車身結構/測試裝置;(2)傳輸線計算程序:傳輸線方程式解決方案、要考慮到外部場影響到係統內部;(3)電路計算程序:電路方程式的計算、考慮到複雜負載的影響。
計算方法比較
(1)電磁場計算程序MOM的優勢為:場的散射考慮到真實的三維幾何結構;局限性為:不能夠用於計算定製的電纜包、不可能考慮到具有非線性端結裝置的複雜電流、很難處理絕緣的和磁性材料;精度依賴於網格的質量。
(2)傳輸線計算程序MTL優勢為:頻率依賴於考慮的電纜參數、獨立的3個成分:源,電纜和負載、計算速度高;局限性為:傳輸線計算不可以考慮到任何的三維幾何結構,隻是接近真實的三維情況;精度依賴於LC參數的計算和沿著金屬線方向縱向分割精度。
(3)電路計算程序(SPICE)優勢為:複雜電路、時域計算、簡單的非線性描述;缺陷為:程序不能夠指導EMC問題、限於電磁場的困境、大係統的穩定性問題;精度:用精確模型的時候精度很高、精確的模型非常少。
(4)混合方法
不同方法的結合:集中優勢,丟棄缺陷。
①3D EM程序+傳輸線計算程序
在沒有金屬線的時候直接用三維電磁求解器計算電磁場、場使用傳輸線激勵源。
②傳輸線計算程序+電路計算程序
傳輸線係統細分為小段、每一個線段是一個帶有集總參數的電流模型。
在這樣的方法之下,負載裝置(包括非線性的)可以用電路分析工具(SPICE)。
建立模型
建立正確的模型是求解汽車電磁兼容性問題的關鍵。為了準確計算輻射、chuandaofashehekangganraowentibixujiangcheshen,lianjiedianlanyijingduanjiedeqingkuangxiangxidingyi。shouxiandaorucheshenwenjian,ruanjiantongchanghuizidonghuafenwangge。ranhoudingyilianjiedianlan、天線結構、設備等。定義設備可以使用原理圖或者SPICE文件,如圖所示模型。

圖題:模型圖
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