CN116822434A - 功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质 - Google Patents
功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116822434A CN116822434A CN202310889349.4A CN202310889349A CN116822434A CN 116822434 A CN116822434 A CN 116822434A CN 202310889349 A CN202310889349 A CN 202310889349A CN 116822434 A CN116822434 A CN 116822434A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power switch
- switch module
- simulation
- electromagnetic interference
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 58
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 37
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 20
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 17
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000000306 component Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000000802 evaporation-induced self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本申请公开了一种功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质,涉及电子器件仿真技术领域。功率开关模块电磁干扰仿真方法包括:构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到功率开关模块的电磁干扰仿真结果。根据本申请实施例,能够缩短功率开关模块的开发周期,降低研发成本。
Description
技术领域
本申请属于电子器件仿真技术领域,尤其涉及一种功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着电子电气系统的迅速发展,功率开关模块在航空航天、船舶、汽车、电子信息等领域应用极为广泛。功率开关模块作为电子电气系统的核心部件,可以通过控制不同开关器件的导通状态和阻断状态,实现电信号的转换和传输以及能量的传递。
越来越快的开关速率会导致功率开关模块极易受到杂散参数的影响,在开关过程中会出现电压、电流过冲及开关震荡现象,增强模块的电磁干扰(ElectromagneticInterference,EMI)噪声,严重时可能会导致功率开关模块损坏或失效。因此,对功率开关模块的电磁干扰进行测试以评估功率开关模块是否满足实际使用需求是十分必要的。
相关技术中,对功率开关模块的电磁干扰进行测试通常是在功率开关模块设计开发完成之后进行,一旦在测试中发现其电磁干扰噪声超过限定值,需要返回设计过程进行修改,影响功率开关模块的开发周期,增加研发成本。
发明内容
本申请实施例提供一种功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质,能够解决功率开关模块的开发周期长、研发成本高的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种功率开关模块电磁干扰仿真方法,包括:
构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;
根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;
根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;
向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;
通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;
对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到功率开关模块的电磁干扰仿真结果。
第二方面,本申请实施例提供一种功率开关模块电磁干扰仿真装置,包括:
第一构建模块,用于构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;
第一生成模块,用于根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;
第二生成模块,用于根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;
激励模块,用于向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;
获取模块,用于通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;
仿真模块,用于对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到功率开关模块的电磁干扰仿真结果。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;处理器执行计算机程序指令时实现第一方面的功率开关模块电磁干扰仿真方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面的功率开关模块电磁干扰仿真方法。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行如第一方面的功率开关模块电磁干扰仿真方法。
在本申请实施例中,通过构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到功率开关模块的电磁干扰仿真结果。能够预先评估功率开关模块的电磁干扰,缩短功率开关模块的开发周期,降低研发成本,并且相比于场仿真方式,内存占用少,仿真时间短,相比于纯电路仿真,能够全面反映功率开关模块的电磁干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的功率开关模块的三维实体结构模型的示意图;
图3是本申请实施例提供的仿真电路的示意图;
图4是本申请实施例提供的双脉冲测试电路的示意图;
图5是本申请实施例提供的双脉冲驱动控制信号的示意图;
图6是本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真装置的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请,而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质及产品进行详细地说明。
图1是本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法的流程示意图。如图1所示,功率开关模块电磁干扰仿真方法可以包括:
步骤101:构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型。
在本申请实施例的一些可能实现中,功率开关模块主要由覆铜陶瓷基板(DirectCopper Bond,DBC)及覆铜层、上下两个金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS管)开关半桥组成。MOS管选择N沟道MOS管。当功率开关模块的栅源电压大于零时,功率开关模块会处于导通状态,随着输入信号在高低电平之间的转换,上下两个开关半桥交替导通。当上半桥导通时,下半桥为关闭状态,电流会通过功率开关模块的正极输入到上侧DBC基板的上铜层,再经过上半桥的键合引线流经下侧DBC基板的上铜层,最后通过负极输出。如图2所示,图2是本申请实施例提供的功率开关模块的三维实体结构模型的示意图。
步骤102:根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;
在本申请实施例的一些可能实现中,在步骤102中,在根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型时,可以添加用于给功率开关模块供电的激励端口和用于开关信号激励的激励端口,利用时域求解器,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型。
步骤103:根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;
在本申请实施例的一些可能实现中,在步骤103中,可以将功率开关模块上需要焊接的开关器件及需要外部提供的输入电源和母线电容等以电路的方式与三维等效电路模型通过添加的激励端口进行对应连接,再添加外部端口给下半桥开关栅极提供信号激励,该信号激励为实际工作中为功率开关模块提供的外部激励脉冲,得到仿真电路。
在本申请实施例的一些可能实现中,还可以在该仿真电路中添加探针,得到仿真时探针所在位置处时域的电参数。其中,电参数包括但不限于电压和/或电流。
示例性地,如图3所示,图3是本申请实施例提供的仿真电路的示意图。在图3中,VCC为电源,C为电容,P1、P2、P3和P4为探针,MOSFET2为上半桥开关,MOSFET1为下半桥开关,L为电感。Port1为外部端口,用于给下半桥开关栅极提供信号激励。端口1为用于给功率开关模块供电的激励端口,端口2为上半桥开关源漏信号端口,端口3为下半桥开关源漏信号端口。
步骤104:向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;
步骤105:通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;
步骤106:对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到电磁干扰仿真结果。
在本申请实施例的一些可能实现中,可以在距离三维实体结构模型预设距离(例如,3米)处设置多个方向(例如,+X,-X,+Y,-Y,+Z和-Z六个方向)的电磁场探针,通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布,然后,对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到电磁干扰仿真结果。
在本申请实施例中,通过构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到功率开关模块的电磁干扰仿真结果。能够预先评估功率开关模块的电磁干扰,缩短功率开关模块的开发周期,降低研发成本,并且相比于场仿真方式,内存占用少,仿真时间短,相比于纯电路仿真,能够全面反映功率开关模块的电磁干扰。
在本申请实施例的一些可能实现中,在步骤102之前,本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法还可以包括:提取功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值;基于寄生参数值,构建双脉冲测试电路;利用双脉冲测试电路,对功率开关模块的集成电路仿真程序(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis,SPICE)模型功能进行验证。相应地,步骤102可以包括:在SPICE模型功能通过验证的情况下,根据三维实体结构模型,生成三维等效电路模型。
在本申请实施例的一些可能实现中,可以利用电阻-电感-电容(RLC)求解器,提取功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值。寄生参数值主要指寄生电感值。其中,寄生电感主要由构成功率回路的半桥结构组成,主要包括下半桥栅极引线的寄生电感、上下半桥键合线间的寄生电感、上半桥源极引线的寄生电感、电压正极输入端到上半桥漏极之间DBC上铜层的寄生电感以及电压负极输出端到下半桥漏极之间DBC上铜层的寄生电感。
在本申请实施例的一些可能实现中,在利用RLC求解器,提取功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值时,可以利用电磁仿真软件中的频域有限元数值计算法提取功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值,其中,电磁仿真软件可以采用三维电磁场仿真软件CST。
其中,三维电磁场仿真软件CST包括八个工作室子软件,八个工作室子软件分别为:CST印制板工作室、CST电缆工作室、CST规则检查工作室、CST微波工作室、CST电磁工作室、CST粒子工作室、CST设计工作室和CST多物理场工作室。
在本申请实施例的一些可能实现中,可以在CST电磁工作室中提取功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值;在CST设计工作室中构建双脉冲测试电路和仿真电路;在CST微波工作室中生成三维等效电路模型。
在本申请实施例的一些可能实现中,可以构建几个不同的三维实体结构模型,不同的三维实体结构模型区别在于DBC基板的覆铜层形状和键合引线的长度。提取每个三维实体结构模型对应的功率回路的寄生参数值,选择寄生参数值最小的三维实体结构模型。
在本申请实施例的一些可能实现中,在基于寄生参数值,构建双脉冲测试电路时,可以采用功率开关模块等效寄生参数以及双脉冲测试电路中需要外部连接的输入电阻、母线电容、电源线电感、负载电感及输入电压构建双脉冲测试电路。
在本申请实施例的一些可能实现中,在利用双脉冲测试电路,对功率开关模块的SPICE模型功能进行验证时,可以获取双脉冲测试电路中探针所在位置处时域的电参数输出波形;对比获取到电参数输出波形和功率开关模块的理论电参数输出波形,得到对SPICE模型功能进行验证的验证结果。
在本申请实施例的一些可能实现中,在上半桥持续关断的情况下,给下半桥提供双脉冲驱动控制信号,其中,第一个脉冲的下降沿作为关断过程的观测时刻,第二个脉冲的上升沿作为开通时刻,以得到精确的开关波形震荡特性。在双脉冲测试电路中不同位置处设置电参数探针,通过电参数探针获取电参数探针所在位置处时域的电参数输出波形,进而对比获取到电参数输出波形和功率开关模块的理论电参数输出波形,得到对SPICE模型功能进行验证的验证结果。
示例性地,如图4和图5所示,图4是本申请实施例提供的双脉冲测试电路的示意图,图5是本申请实施例提供的双脉冲驱动控制信号的示意图。在图4中,VCC为电源,C为母线电容,R为电阻,P1至P8为探针,Port1为外部端口,用于给下半桥开关栅极提供信号激励。L1为下半桥栅极引线的寄生电感,L2为电压负极输出端到下半桥漏极之间DBC上铜层的寄生电感,L3为上下半桥键合线间的寄生电感,L4为上半桥源极引线的寄生电感,L5为电压正极输入端到上半桥漏极之间DBC上铜层的寄生电感,L6为负载电感,L7为电源线电感。MOSFET2为上半桥开关,MOSFET1为下半桥开关。
在本申请实施例中,通过考虑功率回路的寄生参数对电磁干扰的影响,能够提高电磁干扰仿真结果的准确性,并且在SPICE模型功能通过验证的情况下,才进行仿真,能够保证功率开关模块符合实际需求。
在本申请实施例的一些可能实现中,本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法还可以包括:在SPICE模型功能未通过验证的情况下,修改三维实体结构模型,继续执行提取功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值的步骤。
示例性地,将DBC基板的介质材料修改为氮化硅,将MOS半桥及其键合引线材料修改为铝,将信号走线材料修改为铜。然后提取修改后的三维实体结构模型的功率回路的寄生参数值,直至SPICE模型功能通过验证。
在本申请实施例中,在SPICE模型功能未通过验证的情况下,通过修改三维实体结构模型,能够保证功率开关模块符合实际需求。
本申请实施例还提供一种功率开关模块电磁干扰仿真装置,如图6所示。图6是本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真装置的结构示意图,该功率开关模块电磁干扰仿真装置600可以包括:
第一构建模块601,用于构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;
第一生成模块602,用于根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;
第二生成模块603,用于根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;
激励模块604,用于向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;
获取模块605,用于通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;
仿真模块606,用于对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到功率开关模块的电磁干扰仿真结果。
在本申请实施例中,通过构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型;根据三维等效电路模型,生成用于对功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;向仿真电路中功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;通过电磁场探针获取电磁场探针所在位置处的电磁场以及功率开关模块的电磁场分布;对电磁场求解麦克斯韦方程组,得到功率开关模块的电磁干扰仿真结果。能够预先评估功率开关模块的电磁干扰,缩短功率开关模块的开发周期,降低研发成本,并且相比于场仿真方式,内存占用少,仿真时间短,相比于纯电路仿真,能够全面反映功率开关模块的电磁干扰。
在本申请实施例的一些可能实现中,本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真装置600还可以包括:
提取模块,用于提取功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值;
第二构建模块,用于基于寄生参数值,构建双脉冲测试电路;
验证模块,用于利用双脉冲测试电路,对功率开关模块的集成电路仿真程序模型功能进行验证;
相应地,第一生成模块602具体可以用于:
在集成电路仿真程序模型功能通过验证的情况下,根据三维实体结构模型,生成功率开关模块对应的三维等效电路模型。
在本申请实施例中,通过考虑功率回路的寄生参数对电磁干扰的影响,能够提高电磁干扰仿真结果的准确性,并且在SPICE模型功能通过验证的情况下,才进行仿真,能够保证功率开关模块符合实际需求。
在本申请实施例的一些可能实现中,本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真装置600还可以包括:
修改模块,用于在集成电路仿真程序模型功能未通过验证的情况下,修改三维实体结构模型,触发提取模块。
在本申请实施例中,在SPICE模型功能未通过验证的情况下,通过修改三维实体结构模型,能够保证功率开关模块符合实际需求。
在本申请实施例的一些可能实现中,提取模块具体可以用于:
利用RLC求解器,提取功率回路的寄生参数值。
在本申请实施例的一些可能实现中,验证模块具体可以用于:
获取双脉冲测试电路中探针所在位置处时域的电参数输出波形;
对比电参数输出波形和功率开关模块的理论电参数输出波形,得到对集成电路仿真程序模型功能进行验证的验证结果。
图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
该电子设备可以包括处理器701以及存储有计算机程序指令的存储器702。
具体地,上述处理器701可以包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU),或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器702可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器702可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器702可以包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器702可在电子设备的内部或外部。在一些特定实施例中,存储器702是非易失性固态存储器。
在一些特定实施例中,存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM),随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),磁盘存储介质设备,光存储介质设备,闪存设备,电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此,通常,存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如,存储器设备),并且当该软件被执行(例如,由一个或多个处理器)时,其可操作来执行参考根据本申请的功率开关模块电磁干扰仿真方法所描述的操作。
处理器701通过读取并执行存储器702中存储的计算机程序指令,以实现本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法。
在一个示例中,该电子设备还可以包括通信接口703和总线710。其中,如图7所示,处理器701、存储器702、通信接口703通过总线710连接并完成相互间的通信。
通信接口703,主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线710包括硬件、软件或两者,将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制,总线可包括加速图形端口(Accelerated Graphics Port,AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线、前端总线(Front Side Bus,FSB)、超传输(Hyper Transport,HT)互连、工业标准架构(IndustryStandard Architecture,ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(Low Pin Count,LPC)总线、存储器总线、微信道架构(Micro channel architecture,MCA)总线、外围组件互连(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)总线、视频电子标准协会局部(Video electronics standards association Local Bus,VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线710可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线,但本申请考虑任何合适的总线或互连。
该电子设备可以执行本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法,从而实现本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法的相应技术效果。
另外,结合上述实施例中的功率开关模块电磁干扰仿真方法,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法。计算机可读存储介质的示例包括非暂态计算机可读介质,如ROM、RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行本申请实施例提供的功率开关模块电磁干扰仿真方法,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要明确的是,本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后,做出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除只读存储器(Erasable Read Only Memory,EROM)、软盘、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RadioFrequency,RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本申请中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本申请不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种功率开关模块电磁干扰仿真方法,其特征在于,所述方法包括:
构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;
根据所述三维实体结构模型,生成所述功率开关模块对应的三维等效电路模型;
根据所述三维等效电路模型,生成用于对所述功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;
向所述仿真电路中所述功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;
通过电磁场探针获取所述电磁场探针所在位置处的电磁场以及所述功率开关模块的电磁场分布;
对所述电磁场求解麦克斯韦方程组,得到所述功率开关模块的电磁干扰仿真结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述三维实体结构模型,生成所述功率开关模块对应的三维等效电路模型之前,所述方法还包括:
提取所述功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值;
基于所述寄生参数值,构建双脉冲测试电路;
利用所述双脉冲测试电路,对所述功率开关模块的集成电路仿真程序模型功能进行验证;
所述根据所述三维实体结构模型,生成所述功率开关模块对应的三维等效电路模型,包括:
在所述集成电路仿真程序模型功能通过验证的情况下,根据所述三维实体结构模型,生成所述三维等效电路模型。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述集成电路仿真程序模型功能未通过验证的情况下,修改所述三维实体结构模型,继续执行所述提取所述功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述提取所述功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值,包括:
利用电阻-电感-电容RLC求解器,提取所述寄生参数值。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用所述双脉冲测试电路,对所述功率开关模块的集成电路仿真程序模型功能进行验证,包括:
获取所述双脉冲测试电路中探针所在位置处时域的电参数输出波形;
对比所述电参数输出波形和所述功率开关模块的理论电参数输出波形,得到对所述集成电路仿真程序模型功能进行验证的验证结果。
6.一种功率开关模块电磁干扰仿真装置,其特征在于,所述装置包括:
第一构建模块,用于构建待设计开发的功率开关模块的三维实体结构模型;
第一生成模块,用于根据所述三维实体结构模型,生成所述功率开关模块对应的三维等效电路模型;
第二生成模块,用于根据所述三维等效电路模型,生成用于对所述功率开关模块的电磁干扰进行仿真的仿真电路;
激励模块,用于向所述仿真电路中所述功率开关模块的下半桥开关栅极提供信号激励;
获取模块,用于通过电磁场探针获取所述电磁场探针所在位置处的电磁场以及所述功率开关模块的电磁场分布;
仿真模块,用于对所述电磁场求解麦克斯韦方程组,得到所述功率开关模块的电磁干扰仿真结果。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
提取模块,用于提取所述功率开关模块对应的功率回路的寄生参数值;
第二构建模块,用于基于所述寄生参数值,构建双脉冲测试电路;
验证模块,用于利用所述双脉冲测试电路,对所述功率开关模块的集成电路仿真程序模型功能进行验证;
所述第一生成模块具体用于:
在所述集成电路仿真程序模型功能通过验证的情况下,根据所述三维实体结构模型,生成所述三维等效电路模型。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
所述处理器读取并执行所述计算机程序指令,以实现如权利要求1-5任意一项所述的功率开关模块电磁干扰仿真方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的功率开关模块电磁干扰仿真方法。
10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得所述电子设备执行如权利要求1-5任意一项所述的功率开关模块电磁干扰仿真方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310889349.4A CN116822434A (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310889349.4A CN116822434A (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116822434A true CN116822434A (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88116697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310889349.4A Pending CN116822434A (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116822434A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117452081A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-26 | 国网天津市电力公司营销服务中心 | 一种电磁干扰计算方法、装置及存储介质、电子终端 |
-
2023
- 2023-07-19 CN CN202310889349.4A patent/CN116822434A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117452081A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-26 | 国网天津市电力公司营销服务中心 | 一种电磁干扰计算方法、装置及存储介质、电子终端 |
CN117452081B (zh) * | 2023-12-26 | 2024-04-30 | 国网天津市电力公司营销服务中心 | 一种电磁干扰计算方法、装置及存储介质、电子终端 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bondarenko et al. | A measurement-based model of the electromagnetic emissions from a power inverter | |
CN116822434A (zh) | 功率开关模块电磁干扰仿真方法、装置、设备及介质 | |
KR101610724B1 (ko) | 반도체 레벨의 emi 허용 레벨 추정을 위한 시뮬레이션 장치 및 방법 | |
CN106886636A (zh) | 一种高速电路系统最坏电源噪声的精确预测方法 | |
JP5825197B2 (ja) | ノイズ解析装置、ノイズ解析方法、およびノイズ解析プログラム | |
JP2010198201A (ja) | ノイズ解析設計方法 | |
CN104698860B (zh) | 电动汽车交流电机逆变器功率回路的传导电磁干扰仿真系统 | |
Takahashi et al. | Noise-source model for frequency-domain EMI simulation of a single-phased power circuit | |
Hoffmann et al. | Method for the prediction of the potential distribution in electrical machine windings under pulse voltage stress | |
Neumayer et al. | Continuous simulation of system-level automotive EMC problems | |
JP6011975B2 (ja) | 電磁ノイズの伝搬路を追跡および可視化する方法および装置 | |
CN115902424A (zh) | 一种寄生电感测量方法及装置 | |
Yang et al. | Common model EMI prediction in motor drive system for electric vehicle application | |
Kondo et al. | Simulation of bulk current injection test using integrated circuit immunity macro model and electromagnetic analysis | |
Prajapati et al. | Extraction of equivalent noise source model from photovoltaic systems | |
JP5705349B2 (ja) | ノイズ解析設計方法およびノイズ解析設計装置 | |
Zhong et al. | Efficient automotive simulation using reciprocity for intentional electromagnetic interference | |
Hoda et al. | EMC design and development methodology for traction power inverters of electric vehicles | |
Berbel et al. | Characterization and modeling of the conducted emission of integrated circuits up to 3 GHz | |
Fu et al. | Analysis of radiated emissions from a printed circuit board using expert system algorithms | |
CN117421848A (zh) | 一种高低压耦合仿真测试方法及装置 | |
Mohebali et al. | Validation of a scattering parameter based model of a power cable for shipboard grounding studies | |
JP2004157889A (ja) | 電子回路特性解析コンピュータプログラム及び特性解析方法 | |
Dickmann et al. | Avoiding Electromagnetic Interference Induced Risks for Autonomous Driving | |
Serpaud et al. | Proposal for combined conducted and radiated emission modelling for Integrated Circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |