Подскажите пожалуйста.
В какой среде можно промоделировать топологию силовой печатной платы, с учетом моделей силовых ключей?
Хотелось бы точно понимать что там будет происходить.
Какое будет падение напряжение на дорожках, плотность тока, какой вклад будут вносить фильтрующие конденсаторы и т.д.

Добрый день!

Какая цель моделирования? Стабильность работы силовой схемы, устойчивость?
Нагрев?
ЭМС и целостность сигналов?

В идеале хотелось бы все это промоделировать. Но на данный момент больше беспокоит ЭМС и целостность сигналов.

Не слыхал еще чтобы применяли понятие "целостность сигналов" к силовой схеме.
Там в принципе у сигналов не может быть "целостности"

ЭМС моделируют на уровне простейших узлов, например катушек или проводящих профилей.
Моделировать ЭМС для всего дивайса целиком, займет года на обычном PC

ЭМС Если речь идет об индуктивных помехах, то придется импортировать модель платы в CST и проводить ее анализ как антенны/волновода. Это не годы, две-три недели для не очень сложной платы, но сам пакет и специалисты стоят очень дорого. Кондуктивные - в PSPICE, MicroCap и т. п.

Целостность сигналов. Можно посмотреть наводки с силовых шин на цепи обратной связи через инструменты анализа перекрестных помех. Встроены в большинство серьезных пакетов для трассировки плат. Смотреть Crosstalk анализ или XT анализ.

Нагрев. Нагрев от протекающих токов считаются "на салфетке" исходя из длинны/ширины линии через ее ЕСР. Если речь о тепломассообмене с учетом реального выделения в силовых элементах, установленных на плату, то нужен ANSYS или аналог.

Не, это не работает. Потому что для синфазной помехи нужно знать паразитные емкости относительно «земли», а они неизвестны.

Мне казалось что если в изделии присутствует аналоговая, цифровая и силовая часть то данная проблема очень актуальна.

Частично эти проблемы может решить HyperLynx. Но насколько я знаю она работает только с IBIS моделями.
На данный момент рассматриваю возможность закинуть проект в ADS.
http://edadownload.software.keysight.com/e...PI_Analysis.pdf
Идея возможно бредовая. Но мне почему-то кажется что там должно все получиться.

Конечно все получится.
ADS же не будет требовать ни электрических моделей полупроводников, ни осциллограмм сигналов, ни 3D моделей компонентов и конструктивов.
Обо всем сам волшебным образом догадается и построит красивую 3D карту ЭМИ исходящих от "коня в вакууме"

Только вот что дальше делать с этим неясно.

При известной геометрии - известны. CST или ADS дадут хорошую точность. Расчет на бумажке даст точность 50%. А может и выше.

Не фантазируйте, нет никакой "геометрии".
Вы это знаете ("может и выше") или предполагаете? А точность 50% для практики вещь бесполезная - это означает либо ставить второе звено фильтра, либо не ставить.

ADS насколько видно из их слайдов берут за модель сигналов случайный поток фронтов логических импульсов.
Вообще не обращая внимание на работу реальной схемы.

В силовых платах (если это реально силовые платы) такого в помине нет.

Правильно ли я Вас понял, что зная взаимное расположение полигонов "земли" и силовых проводов невозможно вычислить их взаимные емкости и индуктивности?




Конкретно по ЭМС. Теоретически в CST такое возможно. Получить мат модель собственно PCB возможно. Дальше пойдет кропотливая работа по правильной расстановке источников и приемников сигнала. В результате если вы все сделаете правильно (что тоже не факт) вы получите напряженности поля/взаимное влияние дорожек друг на друга для абстрактного усредненного случая. Понять по результатам моделирования перспективы на прохождение сертификаии по ЭМС из этих графиков без опыта такой работы гарантированно невозможно.
Вывод: Проще, быстрей, дешевле провести трассировку руководствуясь стандартными рекомендациями и референсными дизайнами, потом провести измерения и решить конкретно выявленные измерениями проблемы.
Как максимум, предварительно провести XT анализ, если "сила" и "цифра" слишком рядом.

На "бумажке" - нет. В PSpice и других симуляторах электрических схем - тоже нет. В программах трехмерного моделирования в принципе возможно, но трудозатраты несопоставимы с изготовлением макета и испытаниями его в лаборатории.

Для случая одиночной PCB с 2мя слоями ? Ну, кому нет, тому нет.



Где я это предлагал?

Для случая импульсного источника питания с транзистором в корпусе ТО-220 - вот для него попробуйте что-нибудь посчитать. Я на самом деле видел статьи, где пытались сделать что-то подобное, но с неудовлетворительным результатом.
Вот:

Транзистор как расположен? Прикручен через диэлектрическую прокладку к игольчатому радиатору, который присоедене к земле проводником сечением 0,5мм2? И пробовать не буду, явно не для логарифмической линейки задача.


Речь идет об оценке синфазных/дифференциальных ВЧ токов на основе известных параметров схемы и оценки ее паразитных параметров. А не о расчете паразитных параметров платы в PSPICE.

Дифференциальную составляющую оценить можно, а синфазную - нет. Потому что паразитные элементы деталей и платы дадут такую погрешность, что моделирование теряет смысл. Пример грамотной, но неудачной попытки моделирования я уже приводил. Не имею ничего против, если Вы покажете пример удачной оценки синфазной составляющей.

Врядли я что-либо смогу найти сейчас.
Исходя из того, что мне приходилось видеть и мерить, у меня сложилось впечатление, что проблема несколько в другом. А именно, проблема не столько в паразитных параметрах, сколько в том, что честно отделить индуктивные помехи и кондуктивные помехи невозможно.

Кстати, файл по ссылке удалили. Буду признателе, если обновите сслыку, или дадите полное название статьи. По названию файла мне поисковики выдают какие-то отчеты банка Юникредит за 1905 год.

Выкладываю.
Индуктивные? Это вообще что?

Спасибо.

Индуктивные помехи - распространяються через пространство. Кондуктивные - по проводам.

Моделирование схемы можно сделать в бесплатной программе LTSpice.
Моделирование распространения сигналов по конкретной печатной плате с учётом геометрии дорожек можно сделать в программе HyperLynx.