CST中，IDEM在電源EMC仿真中的應(yīng)用
作者 | Zhou Ming
在正式介紹IDEM應(yīng)用之前，我先給大家講一個(gè)客戶(hù)最近遇到的問(wèn)題。客戶(hù)正在做電源CE仿真，PCB上的關(guān)鍵的磁性器件如變壓器、電感等都采用全3D建模，這對(duì)軟件的求解能力和精度提出了很高的要求。
客戶(hù)在仿真時(shí)發(fā)現(xiàn)：3D計(jì)算時(shí)使用的F-solver，當(dāng)仿真頻段設(shè)置0-50M和0-120M兩種情況時(shí)，仿真出來(lái)的輸出電壓有很大差異，如下圖所示，放大之后可以明顯看出電源輸出out的電壓直流和交流分量都不一致。
為什么會(huì)產(chǎn)生這么大的差異呢？我們首先要了解CST的場(chǎng)路協(xié)同仿真是如何工作的。以電源模塊CE仿真為例，CST Design Studio的標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)路聯(lián)合仿真流程，需要首先進(jìn)行3D計(jì)算出S參數(shù)，在電路中使用s參數(shù)來(lái)描述3D模塊。在3D計(jì)算過(guò)程中，很多常見(jiàn)的因素（例如網(wǎng)格設(shè)置、邊界設(shè)置、求解器精度設(shè)置、端口設(shè)置等）都會(huì)導(dǎo)致得到的S參數(shù)不滿(mǎn)足無(wú)源性和因果性的要求。關(guān)于無(wú)源性和因果性，感興趣的小伙伴可以參考仿真實(shí)例006：用IDEMWORK提取寬帶宏模型（上），里面有詳細(xì)的解釋。
那么怎樣才能確保得到準(zhǔn)確的S參數(shù)呢？除了3D仿真時(shí)采用正確的設(shè)置外，還需要用到一個(gè)重要的工具——IDEM。IDEM是Simulia CST軟件下的一個(gè)專(zhuān)業(yè)工具，它不僅僅可以把S參數(shù)轉(zhuǎn)換成宏電路模型，更重要的是提升S參數(shù)的精度，確保結(jié)果滿(mǎn)足無(wú)源性和因果性的要求，從而得到正確的EMC仿真結(jié)果。
接下來(lái)我將會(huì)給大家展示IDEM的處理過(guò)程。
2. 點(diǎn)擊IDEM右側(cè)的“...”，然后點(diǎn)擊OK，軟件會(huì)自動(dòng)調(diào)用IDEM。
3. IDEM是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，正常情況下按照默認(rèn)的設(shè)置就能解決問(wèn)題，如果仿真結(jié)果還不理想，可以參考以下設(shè)置。點(diǎn)擊model/build，彈出下面的對(duì)話(huà)框，點(diǎn)擊Advanced。
4. 分別對(duì)Fitting Options和Passivity Enforcement Option進(jìn)行調(diào)整，強(qiáng)制無(wú)源性處理。
5. 點(diǎn)擊run之后，我們可以看到所有的數(shù)據(jù)已經(jīng)提示“Compensation was successful”。
6. 回到IDEM主界面，點(diǎn)擊model/Export/to CST Design Studio,點(diǎn)擊yes。到此為止，IDEM處理告一段落。
8. 回到電路工作室，重新運(yùn)行Trans任務(wù)，我們直接看看仿真結(jié)果對(duì)比吧?？梢钥吹浇Y(jié)果一致性很好，放大后可以看到直流偏置有很小的差異，這不會(huì)對(duì)EMC結(jié)果造成影響。
