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Simulation parasitärer Effekte in leistungselektronischen Anwendungen

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​Lokalisieren und charakterisieren Sie Störeffekte aufgrund des 3D Schaltungsaufbaus mit ANSYS Q3D Extractor

​Aufgrund steigender Anforderungen an Leistungsdichten und Energieeffizienz ist die Beurteilung und Verbesserung leistungselektronischer Schaltungsaufbauten speziell bezüglich parasitärer Induktivitäten von zentraler Bedeutung wie folgende Argumente belegen:

Die Loop Induktivität des Kommutierungskreises hat großen Einfluss auf das Schaltverhalten der Leistungshalbleiter.

Die Zuleitungsinduktivität von Zwischenkreiskondensatoren limitiert die PWM Schaltfrequenz und möglichen Stromsignale.

Koppelinduktivitäten der Gate-Ansteuerungen an Leistungspfade führen zu möglichen Oszillationen und Instabilitäten im Schaltverhalten.

Unterschiedliche DC- und AC-Zuleitungsimpedanzen bei parallel geschalteten Bauteilen führen zu ungleichmäßigen Belastungen dieser Bauteile.

ZIELGRUPPE

​Dieses Seminar richtet sich an Entwicklungsingenieure und Hardwareentwickler, die schon in einer frühen Designphase eines leistungselektronischen Schaltungsaufbaus den Einfluss parasitärer Eigenschaften bewerten und optimieren wollen

IHR NUTZEN

​ANSYS Q3D Extractor ist der Industriestandard zur Bestimmung parasitärer Induktivitäten, Widerstandsbeläge und Kapazitäten aus der 3D Geometrie der Aufbauten wie z.B. Packages, Stromschienen oder Leiterplatten.
Anhand von praxisorientierten Beispielen vermitteln wir alles, was für die erfolgreiche Anwendung von ANSYS Q3D Extractor notwendig ist: Softwarebedienung, physikalische und numerische Modellierung sowie effiziente Workflows.

Agenda

Tag 1

M1: Hands-On Let's Start Q3D Extractor

​Vorstellung der Simulationsumgebung am Beispiel eines Halbbrückenmoduls

  • Einführung in die Benutzeroberfläche des ANSYS Electronics Desktop
  • Geometrieaufbau und Materialzuweisungen
  • Netz- und Terminalzuweisung
  • Simulationseinstellungen

M2: Hands-On meine ersten Ergebnisse mit Q3D Extractor

​Vorstellung der Simulationsumgebung am Beispiel eines Halbbrückenmoduls

  • Ergebnisauswertung: Loop Induktivität der Kommutierungszelle
  • Einbindung in eine Schaltungssimulation mit Simplorer
  • Bestimmung der Schaltsignale bei einem High Side Test

M3: Berechnungsmethode von Q3D Extraktor

​Vorstellung der Q3D Lösertechnologie

  • Feldlösungen zur Berechnung parasitärer RLGC
  • Bestimmung der frequenzabhängigen Impedanzen
  • Generierung von Verhaltensmodellen für die Schaltungssimulation

M4: Vertiefung der Kenntnisse am Beispiel einer DC Stromschiene mit Zwischenkreiskondensatoren

  • ​Bestimmung der parasitären RLC
  • Extraktion der Versorgungsimpedanzen
  • Bestimmung der Stromaufteilung
  • Parametrische Simulationen und Optimierung