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Pre-Compliance-Funktion für gestrahlte EMV

15. Juni 2020 – Keysight Technologies hat ein neues Add-on zum PathWave Advanced Design System (ADS) angekündigt, das es Entwicklern ermöglicht, Pre-Compliance-Tests an virtuellen Prototypen von Schaltnetzteil-Designs (Switched-Mode Power Supply, SMPS) durchzuführen. Diese neue Funktion spart Zeit und Kosten für den iterativen Aufbau und den Test von physischen Prototypen.

Die Nachfrage nach Schaltnetzteilen wird durch den Bedarf an höherer Effizienz, höherer Leistungsdichte und niedrigeren Kosten angetrieben. Aufgrund der hohen Leistung und des hohen Wirkungsgrades werden zukünftige Anwendungen von schnellen, verlustarmen Schaltern aus Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) versorgt. Allerdings gibt es unerwünschte Nebenwirkungen der hohen Stromanstiegsrate, wie z.B. die erschwerte Einhaltung der Spezifikationen für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Die Pre-Compliance-Analyse eines „virtuellen Prototyps“ ist ideal für die Bewältigung dieser Herausforderung. Bisher erforderte dies jedoch Erfahrung mit einem komplizierten, universellen elektromagnetischen (EM) Feldlöser.

Um diesem wachsenden Bedarf gerecht zu werden, hat Keysight die Power Electronics Professional (PEPro) Software des Unternehmens um eine EMV-Funktion erweitert, die als Add-on zu PathWave ADS erhältlich ist. Diese neue Funktion umfasst die automatische Einrichtung ohne Unterstützung seitens eines Experten, sowie vorgefertigte Prüfstände, Fernfeldanalysen im Frequenzbereich, die reale Tests nachahmen, und den Vergleich mit gesetzlich vorgeschriebenen Prüfmasken.

„Eine hohe Stromanstiegsrate in der Regelschleife bringt viele Vorteile, erfordert aber auch eine größere Disziplin beim Schaltungsentwurf und -layout“, sagte Dr. Rakesh Lal, leitender Wissenschaftler bei Transphorm, einem globalen Halbleiterunternehmen, das die GaN-Revolution anführt. „Die hochfrequenten Schalt-Harmonischen geben unerwünschte Strahlung im VHF-Frequenzband ab. Deshalb wenden wir uns an Keysight mit ihrer Erfahrung bei der Modellierung dieser Effekte. PEPro fasst die jahrzehntelange Erfahrung des Unternehmens zusammen und macht sie den Entwicklern von Leistungselektronik zugänglich, um Schaltungen und Layouts mit WBG-Halbleitern für höchste Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu optimieren.“

„Die Wechselwirkungen zwischen Leistungselektronik, Signalintegrität, Leistungsintegrität und EMV sind gut bekannt. Die Möglichkeit, alle vier zusammen in einer einzigen Umgebung zu simulieren, erhöht die Transparenz des Entwicklungsprozesses enorm“, sagte Steve Sandler, Geschäftsführer von Picotest, einem Unternehmen, das sich auf High-Fidelity-Test- und Messwerkzeuge vor allem für leistungsbezogene Anwendungen spezialisiert hat.

„Ich spreche jedes Jahr mit Dutzenden von SMPS-Ingenieuren, und das einzige, womit sie alle zu kämpfen haben, ist die EMV-Konformität im hohen di/dt-Bereich“, sagte Colin Warwick, Produktmanager für EDA-Tools für Leistungselektronik bei Keysight. „Sie schätzen den Wert der Pre-Compliance-Funktion zum “virtuellen Prototyping“ dieser neuen Version von PEPro.“

Die Designlösungen von Keysight im Bereich der Leistungselektronik ermöglichen die Realisierung von Leistungsbauelementen über den gesamten Workflow von der Simulation, dem Design und der Verifikation bis hin zur Fertigung, Bereitstellung und Optimierung. Keysight bietet mit seinem PathWave Advanced Design System eine vollständige Umgebung zur Co-Simulation elektromagnetischer Schaltungen.

www.keysight.com/



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