[发明专利]一种反激式变换器电路板的电磁辐射仿真预测方法

说明书

本申请涉及电子电路仿真技术领域，尤其涉及一种反激式变换器电路板的电磁辐射仿真预测方法。包括：建立反激式变换器电路板的初始模型；在所述初始模型中设置叠层、无源器件参数得到第一模型；在所述第一模型中设置预设类型器件的第一激励源端口得到第二模型；建立场效应晶体管模型；根据所述第二模型和所述场效应晶体管模型得到第三模型；在所述第三模型中添加所述预设类型器件的模型、设置激励源进行仿真得到仿真数据；根据所述仿真数据得到电磁辐射分布。电磁辐射仿真预测方法省去了样机调试的时间成本，同时整个电磁辐射仿真预测都能够在计算机中完成，达到快速评估设计方案并快速给出方案整改意见的效果，节省了大量的人力物力成本。

技术领域

本申请涉及电子电路仿真技术领域，尤其涉及一种反激式变换器电路板的电磁辐射仿真预测方法。

背景技术

Flyback变换器(又称反激式变换器)，是现今中小功率开关电源市场应用最广泛的开关变换器拓扑。常见的应用Flyback变换器拓扑的开关电源产品包括手机充电器、笔记本充电器、平板充电器、台式机电源、台灯电源......等。随着电源产品的高功率密度化发展，开关电源产品的工作频率也在不断提升，随之带来的电磁干扰问题越发受到人们重视。现有的研究表明，低频段的传导电磁干扰能量能够通过传输线流回电网，污染电网，造成周边其他用电设备的不正常工作；高频段的辐射电磁干扰在近场范围内会对电源产品内部元器件的工作状态造成影响，进而降低产品的使用寿命；辐射远场范围内，产生辐射电磁干扰能量高的用电器会对周边的精密仪器的正常工作与否造成干扰。

出于安全性考虑，制定了相关的国家标准如GB 9254-2008。企业的产品必须通过这些标准的认定才能在市场上售卖。依照标准，辐射电磁干扰的测试一般要求在3米或10米电波暗室中进行，测试环境造价极高，一般的开关电源生产厂家难以承担其建设及运营费用。现今企业的产品在通过质监局的检测认定前都会通过第三方检测机构进行预认证。但检测机构检测周期及检测费用均是生产企业需要考量的一个重要指标。通常一个产品要想达到标准，要进行电磁兼容(EMC)测试和整改的次数可能不止一次，传统的开关电源产品研发流程所耗费的时间成本和设计成本巨大。而从产品设计之初利用计算机软件对所设计产品进行EMC仿真预测的技术对于生产企业来说能够大大降低这一方面的成本。

现有的对开关电源产品电磁辐射的仿真预测技术将输入输出线缆产生的辐射视为主要的辐射因素，忽略了PCB板产生的辐射，但实际上需要做EMC整改的部分正是PCB板，因此现有技术存在预测准确度不高，对开关变换器PCB的EMC整改难以提出有针对性的整改意见。而且，现有的对PCB板电磁辐射的仿真预测技术主要针对IC电路等不带磁性元件的电路进行仿真预测，对于Flyback变换器等带高频变压器的PCB板欠缺考虑，对场效应晶体管(MOSFET)的三维封装结构也欠缺考虑。此外，现有的对开关电源产品电磁辐射的仿真预测技术将输入输出线缆产生的辐射视为主要辐射因素，对其做数值仿真需要先将样机调试出来，并通过LISN、EMI接收机等设备测试PCB样机产生的共模噪声电压，才能进一步导入所建立的数学预测模型进行仿真预测，这使得要做开关电源的电磁辐射预测同样需要EMI接收机等昂贵的测试设备，且需要先将样机调试稳定，预测方案实施起来相当繁琐，且时间周期长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有对开关电源产品电磁辐射的仿真预测技术忽略了PCB板产生的辐射，存在预测准确度不高的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种反激式变换器电路板的电磁辐射仿真预测方法，所述方法包括：

根据反激式变换器的电路板版图建立反激式变换器电路板的初始模型；

在所述初始模型中设置叠层、无源器件参数以及地阻抗网络得到第一模型；

在所述第一模型中设置预设类型器件的第一激励源端口得到第二模型，其中，所述第一激励源端口用于添加激励源；所述预设类型器件至少包括整流桥、二极管、场效应晶体管和高频变压器；

建立场效应晶体管的三维结构模型；