シミュレーションと解析

シミュレーションと解析は、回路図ではプリレイアウト、完成した物理設計ではポストレイアウトで実行できます。Altium Designer には、SPICEシミュレータ、反射やクロストークのシミュレータ、サードパーティのフィールドソルバとの統合など、両方の領域で成功するためのリソースが含まれています。シミュレーションツールの使用や設計における電気的挙動の解析については、ライブラリのリソースをご覧ください。

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電源フィルタートポロジと設計戦略 完全な電源フィルタ設計とシミュレーションガイド 1 min Blog 電源用のPCBは、高速ネットワーキング機器や複雑な組み込みシステムを設計するのと同じくらい難しい場合があります。これらの回路基板の設計では、特に高電圧や電源の出力に達する高電流を扱う場合に、さまざまな挙動や安全要件を考慮する必要があります。電源PCBに関わる安全基準に加えて、コンポーネントの選択は、過度のノイズ、リンギング、および発熱を伴わずに望ましい電力出力を提供できるようにするために重要です。 適切なCADツールとコンポーネント調達機能を使用すれば、電源設計にコンポーネントを簡単に見つけて追加することができます。その後、基本的な業界標準(ESD、電流および熱管理、安全性など)に準拠していることを確認しながら、迅速にレイアウトを作成できます。電源PCB設計に関する重要なガイドラインと、どのようにして ALTIUM DESIGNER® プロの電源設計者向けの業界最高の電子設計およびシミュレーションアプリケーション。 フィルターは、単純な機能を持つ非常に重要な回路です:望ましい電気信号から一部の周波数成分を除去します。電源のノイズ除去および電力調整要素として、電源に使用されるフィルターは通常、負荷に直流を通過させるように設計されたローパスフィルターです。これらのフィルターは、電源の入力または出力ラインから共通モードノイズを除去するチョークでもあり得ます。これらが非常に重要であるため、電力エレクトロニクスの設計者は、電源用のフィルターを設計、評価、および構築するために、シミュレーションおよびレイアウトツールを必要とします。 フィルター回路は、任意の電子システムのノイズを制御するために基本的ですが、単純なフィルター回路であっても機能性を評価する必要があります。フィルター設計に必要な電力システムエンジニアの基本的なツールには: フィルターコンポーネントを選択し、フィルターデザインを構築するための回路設計および回路図作成ユーティリティ 電気機能を評価するための統合SPICEシミュレーションパッケージ PCBフットプリントを空の回路基板レイアウトにインポートするための統合された回路図キャプチャ機能 主要なディストリビューターの部品と調達データを見つけるのに役立つコンポーネント調達機能 Altium Designerのこの完全なツールセットを使用すると、電源フィルターの設計がはるかに簡単になり、単一のアプリケーションで完了します。低ノイズで望ましい電力出力を持つ設計を確実にするために、電源フィルター設計のためのこれらのガイドラインに従ってください。 電源フィルタートポロジーと設計戦略 フィルター設計は、システムから除去する必要がある特定のノイズタイプを考慮して進められます。電源設計では、フィルター回路で除去する必要がある4つの一般的なノイズタイプを考慮する必要があります。これらのノイズ源とそれらを排除するために使用されるフィルタートポロジーは、以下の画像で要約されています: ノイズ源 フィルター戦略 入力電源ラインからの広帯域伝導EMI 入力におけるローパスフィルターとコモンモードチョーク 出力ステージに到達し、負荷に伝達される伝導EMI 記事を読む
電源PCBのための重要な設計基準 パワーエレクトロニクスPCB:最高のECADソフトウェアで電源PCBの設計とシミュレーションを行う 1 min Blog 電源用のPCBは、高速ネットワーキング機器や複雑な組み込みシステムを設計するのと同じくらい難しい場合があります。これらの回路基板の設計では、特に高電圧や電源の出力に達する高電流を扱う場合に、さまざまな動作や安全要件を考慮する必要があります。電源PCBに関わる安全基準に加えて、コンポーネントの選択は、過度のノイズ、リンギング、発熱を伴わずに所望の電力出力を提供できるようにするために重要です。 適切なCADツールとコンポーネント調達機能を使用すれば、電源設計にコンポーネントを簡単に見つけて追加することができます。その後、基本的な業界標準(ESD、電流および熱管理、安全性など)に準拠していることを確認しながら、迅速にレイアウトを作成できます。電源PCB設計に関する重要なガイドラインと、 ALTIUM DESIGNER® 業界最高のシミュレーションおよびレイアウトツールを備えた統合電源PCB設計パッケージについて、さらに読み進めてください。 家電製品、産業システム、コンピュータ、精密測定機器など、多くのシステムは、統合された電源ユニットまたは外部電源ユニットから安定した電力を必要としています。電源ユニット用のPCBは、熱管理、EMIおよびノイズ、安全性など、多くの設計要件のバランスを取る必要があります。これらの要件をすべて満たすことは、特に適切な設計ソフトウェアがない場合、難しいことがあります。 電源で使用されるさまざまな回路も非常に複雑であり、多くのコンポーネントや設計の検証にシミュレーションが必要です。電源PCB設計者は、重要な設計および安全要件を遵守しながら仕事を行うために、完全な設計ツールセットを必要とします。基本的な要件を満たす設計を確実にするために、安全で高効率な電源用PCBを構築するのに役立つ重要な設計ガイドラインをいくつかまとめました。 適切な設計ガイドラインに従い、最高のPCBレイアウトソフトウェアを使用すれば、大規模に製造可能なメタルコアPCBを作成できます。これらのガイドラインに従って、メタルコアPCBが製造可能であり、基本的な業界標準に従っていることを確認してください。 電源PCBのための重要な設計基準 電源PCBに適用される業界標準は多岐にわたり、IPC標準からその他の業界特有の標準まであります。電源がESDや導体の過度な温度上昇を経験しないようにするための基本的なIPC標準には、次の2つがあります: IPC-2221:この一般的な設計資格標準は、クリープ距離とクリアランスの要件を指定することにより、電源設計に適用されます。これらの要件は、表面層の露出した導体間および内部層の導体間でのESDを防ぐことを目的としています。 IPC-2152:この標準は、導体の電流運搬能力に適用され、導体の温度上昇を制限することを意図しています。この制限は、表面層および内部層のポリゴン、銅の注ぎ込み、電源プレーン、および電源レールのサイズを決定するために使用されるべきです。 信頼性を管理する他の重要なIPC標準には、IPC-6012やIPC-A-600があり、これらは電源設計をクラス2またはクラス3として分類する場合があります。UL/IEC標準も、さまざまな製品に安全要件を指定するために、複数の業界で重要です。 完全なCADパッケージが標準に沿った設計を支援します あなたの電源用のPCBレイアウトには、ポリゴン設計、信号層と平面層の定義、電源レールの作成など、さまざまなCADツールが必要になります。Altium Designerのようなアプリケーションで最高のCADツールを使用すると、熱負荷を散逸させ、温度を低く保つために設計にヒートシンクを配置することもできます。 あなたの電源PCBは、電力変換および調整中にさまざまな電圧をサポートします。導体のクリアランスについてIPC-2221標準に従う設計ソフトウェアを使用してください。 高電圧設計におけるIPC-2221標準に基づく設計についてもっと学びましょう。 PCBレイアウト内の導体が過度の温度上昇を経験しないように、IPC-2152標準に従ってください。 PCBレイアウトで導体のサイズを決定し、温度上昇を低く保つ方法についてもっと学びましょう。 記事を読む
Circuit Board layout 新次元のPCBシミュレーション 1 min Newsletters Judy Warner: Avishtech社を立ち上げるきっかけとなった要素は、技術的にはどのようなことだったのでしょうか? Keshav Amla: 簡単に答えると、PCBのシグナルインテグリティ、製造可能性、信頼性について、既存の電気設計および開発方法には深刻な弱点がいくつもある、と気付いたとことです。シグナルインテグリティについて言えば、損失のモデリングのお粗末さに非常に驚かされました。しかし、それよりもっと大きな不安の種は、製造可能性と信頼性の問題を予測できないことでした。古い手法では、再設計を繰り返し試作基板を何度も再作成するのが基本でした。スタックアップ設計段階で実際の挙動を予測するために必要な技術を構築する上で、自分たちこそが適任者だと感じました。 Tarun Amla: 今の話に少し付け加えると、重要な点は、1つですべての目的を満たそうとする試作品はうまく機能しないということです。それぞれのスタックアップは違うものです。試作基板で一連のテストに合格したとしても、実際には、その試作基板で使われた特定の設計が機能したというだけです。一般に、設計技術者は「ワーストケース」の試作品を作成できると考えられていますが、実際にはそのようなものは存在しません。 Judy Warner: Avishtech社が提供しているツールセットとサービスにはどのようなものがありますか? Tarun Amla: 弊社は、設計、およびシミュレーション ソフトウェアであるGaussシリーズを提供しています。Gauss 2Dは、伝送線路のシグナルインテグリティシミュレーションのための2D電磁界ソルバー、および周波数依存性解析ツールです。Gauss Stackは、信頼性、製造可能性、シグナルインテグリティを予測するためのPCBスタックアップ設計、およびシミュレーションツールです。 また今回、弊社はGauss Synthesis製品を発表しました。これにより、弊社のツールセットの機能をオンライン、オンデマンドで必要に応じて利用できます。特定のツールセットの使い方を学ぶ必要も、結果の解釈方法を判断する必要もありません。単に必要な入力データを付けて発注し、結果と専門家のフィードバックが記載されたレポートを受け取るだけです。 記事を読む