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CST软件探索EFT虚拟测试:从IEC标准到3D仿真实战

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2025-12-01 | 7 次浏览 | 分享到:

作者 | Wang Jieyu

电快速瞬变脉冲群(EFT)问题传统上依赖“测试-失败-整改”的循环,成本高且周期长。利用CST Studio Suite进行虚拟测试,可将EMC设计前置,实现从“被动整改”到“主动设计”的转变。

 

IEC 61000-4-4标准:仿真的基础

 

仿真的首要步骤是准确理解并复现国际标准。CST仿真能精准定义EFT波形的关键参数(如上升沿5ns、脉宽50ns)及实验等级(1-4级),为虚拟测试建立真实、可靠的基准。

 

核心步骤:在CST中构建EFT仿真

 

精准建模容性耦合夹

CST中建立容性耦合夹的3D模型,并通过仿真提取其Z参数和耦合电容。此步骤确保了仿真模型能够真实反映实际测试环境的电磁特性。

 

1.1容性耦合夹3D建模

容性耦合夹3D建模 

 

1.2 容性耦合夹的仿真结果

容性耦合夹的仿真结果 

注:该耦合夹模型为笔者自行创建,不与任何实验室模型比对,仅用于仿真流程展示

 

构建完整的EFT仿真系统

CST解决方案的核心优势,在于其能够进行系统级的瞬态场路协同仿真,将3D电磁模型与电路无缝集成,构建完整的虚拟测试系统,而非进行孤立的部件分析。

 

2.1 EFT脉冲源建模:我们需要根据标准定义,建立能够产生准确波形(如脉冲上升沿5ns,脉宽50ns)的EFT发生器模型。在CST component library中为用户提供了EFT/Burst Generator的电路模型。该模型符合IEC61000-4-4。

 

构建完整的EFT仿真系统 

 

2.2 系统级联仿真:将3D模型(如耦合夹、PCB、线缆)与电路模型(EFT发生器、设备端口)进行联合仿真在CST设计环境中进行协同仿真,构建完整的虚拟测试系统。

 

EFT系统级联仿真:3D modeling+Schematic 

 

CST仿真实战价值

案例一:端口滤波设计优化—验证信号端口电容对EFT的影响

CST中调整端口电容值,可直观观察时域波形变化。仿真能快速筛选最优滤波方案,避免过度设计或设计不足。仿真模型及仿真结果如下图所示:

 

CST仿真实战价值 

 

案例二:验证cable屏蔽层搭接效果对EFT的影响

CST仿真可清晰量化屏蔽层搭接质量对性能的影响。Cable屏蔽层是否接地,其抑制EFT干扰的效果差异一目了然。 仿真模型及仿真结果如下图所示:

 

验证cable屏蔽层搭接效果对EFT的影响 


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