CST電源濾波電路仿真四:電容耦合仿真
作者 | Zhou Ming
*圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
對(duì)于大多數(shù)EMC仿真的初學(xué)者來說,從EMI濾波電路仿真開始入手是一個(gè)非常好的選擇。傳統(tǒng)的電路仿真可以計(jì)算理想情況下濾波電路的插損,但無法考慮PCB走線、器件布局、電容接地位置以及器件之間耦合的影響,所以仿真精度非常低。相比純電路仿真,CST的3D仿真可以考慮上述所有因素的影響,從而得到非常精確的結(jié)果。
今天我來給小伙伴介紹CST電源濾波電路仿真(四)——電容耦合仿真。
1、選擇標(biāo)稱容值3.3uF的薄膜電容,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示,兩端分別是金屬Pin腳,兩極間有多層薄膜電極互相疊卷在一起,中間有電介質(zhì)材料隔離。
2、了解電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)后,開始創(chuàng)建電容的3D模型,主要包括繞制的金屬薄膜電極、兩側(cè)Pin腳以及中間的介質(zhì)材料。
3、利用CST的低頻Es求解器可以很方便的計(jì)算容值,仿真出的結(jié)果是3.29uF,非常接近電容的規(guī)格3.3uF。
4、接下來我們仿真電容的阻抗曲線,這時(shí)候切換到高頻F求解器。在構(gòu)建3D模型的時(shí)候,要特別注意兩側(cè)Pin腳的長度以及連接位置,盡量做到與實(shí)際一致。從CST的仿真結(jié)果來看,仿真和測試結(jié)果的一致性非常好。
已有的電容曲線測試和擬合結(jié)果
CST 3D仿真結(jié)果
CST仿真vs測試 對(duì)比
5、接下來我們在電容附近再增加一個(gè)電感模型,模擬電容與電感之間耦合的場景,分別對(duì)比電感水平放置和垂直放置兩個(gè)不同方向的耦合。
從仿真結(jié)果來看,場景2的耦合要明顯強(qiáng)于場景1,這對(duì)于在器件布局階段,如何選擇最優(yōu)的擺放方向有很大的指導(dǎo)意義。