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Ansys Q3D Extractor
マルチフィジックス寄生成分の抽出および解析

Ansys Q3D Extractorは、配線構造からRLCGパラメータを抽出するために必要な3Dおよび2Dの準静的電磁界シミュレーションを効率的に実行します。

Ansys Q3D Extractorは、最新のエレクトロニクス設計用の寄生成分抽出ツールです。Q3D Extractorは、電子製品の周波数依存抵抗、インダクタンス、容量およびコンダクタンス(RLCG)の寄生成分パラメータを計算します。高速電子機器に使用される高度な電子パッケージやコネクタの設計に最適です。また、配電、パワーエレクトロニクス、電気駆動システムで使用される高出力バスバーやパワーコンバータコンポーネントにも使用されます。

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    固体モデリング
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    各種抽出タイプ
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    パワーインテグリティ/シグナルインテグリティ解析
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    アダプティブメッシュの自動精細化

風を力に変える

Ansys Q3D Extractorが効率的な風力タービン発電機の設計にどのように役立つかをご覧ください。

風を力に変える

風力タービンを設計するエンジニアは、さまざまなメーカーのコンポーネントの仕様を正確に決定し、それらを効率的なシステムに接続するという大きな課題に直面しています。

シミュレーションツールを使用しないと、電気系統に必要な高効率要件を組み込んだ風力タービンなどの複雑な異種システムの性能を判断することはほとんど不可能です。電気機械システムのAnsysソリューション手法の中心となるのは、Ansys Simplorerソフトウェアです。この技術を用いることで、エンジニアは解析モデルを用いて複雑なシステムを全体的に構築することができます。

詳細な有限要素法(FEM)モデルと広範なAnsysシミュレーションツールセットを使用することで、ユーザーはエンドツーエンドシステム全体のすべてのコンポーネントを解析、最適化、および埋め込むことができます。これらの電気システムの設計要件の多くは複雑であり、シミュレーションによってのみ決定できます。これには、既存の発電機特性に基づくネットワーク結合設計と電力制御の統合、許容される電力変動や高調波の抑制などが含まれます。

January 2023

What's New

Several SIwave enhancements and new components include a new DC IR plot display that clarifies IR drops across complex designs.

Q3D Solver
Q3D Solver

Q3D solver improvements for power electronics & PCB apps – the distributed computing memory solver for CG extraction can now handle larger designs and run faster simulations. The DC to AC transition region solver for AC RL extraction now has a specific solver for this nonlinear region, resulting in higher accuracy than the previous blended results of the separate DC and AC solvers

Q3Dの機能

周波数依存の抵抗、インダクタンス、キャパシタンス、コンダクタンスの寄生成分パラメータを理解する

Ansys Q3D Extractorは、高速電子機器に使用される高度な電子パッケージやコネクタ、または配電、パワーエレクトロニクス、電気駆動システムに使用される高出力バスバーやパワーコンバータコンポーネントの設計に最適です。

Ansys Q3D Extractorは、配線構造からRLCGパラメータを抽出して同等のSPICEモデルを自動生成するために必要な3Dおよび2Dの準静的電磁界シミュレーションを効率的に実行します。これらの高精度モデルを使用して、シグナルインテグリティ解析を実行し、電磁現象を研究して、相互接続、ICパッケージ、コネクタ、PCB、バスバー、ケーブルの性能を理解することができます。

 

主な機能

Ansys Q3D Extractorのシミュレーションおよび解析技術により、製品が実世界で成功することを予測できます。

3D準静的フィールドソルバー

Ansys Q3D Extractorにはモーメント法(MoM)に基づく高度な準静的3D電磁界ソルバーが含まれており、高速多極法(FMM)によって加速されます。結果には、近接効果と皮膚効果、誘電損失とオーミック損失、および周波数依存性が含まれます。Q3D Extractorは、抵抗(R)、部分インダクタンス(L)、容量(C)、コンダクタンス(G)の3次元抽出を簡単かつ迅速に行うことができます。

2D Extractor: ケーブルおよび伝送線路フィールドソルバー

Ansys Q3D Extractorには、有限要素法(FEM)を使用して、ケーブルモデル、伝送線路、特性インピーダンス(Z0)行列、伝播速度、遅延、減衰、実効誘電率、差動およびコモンモードパラメータ、近端および遠端のクロストーク係数の単位長あたりのRLCGパラメータを決定する強力な準静的2D電磁界ソルバーが含まれています。

自動アダプティブメッシュング手法では、ジオメトリ、材料特性、および目的の出力のみを指定する必要があります。メッシングプロセスでは、非常に堅牢な体積メッシング手法を使用し、使用するメモリ量を削減してシミュレーションまでの時間を短縮するマルチスレッド機能を備えています。この実証済みのテクノロジーにより、有限要素法メッシュの構築と精細化の複雑さが解消され、高度な数値解析が組織のあらゆるレベルで実用的になります。

マルチスレッド: エレクトロニクスHPCは、1台のコンピュータ上の複数のコアを活用して、解析時間を短縮します。マルチスレッドテクノロジーにより、初期メッシュ生成、マトリクス解決、フィールドリカバリが高速化されます。

スペクトル分解法: スペクトル分解法(SDM)は、複数の周波数ポイントを計算コアとノードに並列に分散することで、周波数スイープを加速します。この方法をマルチスレッドと組み合わせて使用すると、個々の周波数ポイントの抽出を高速化できます。一方、SDMではマルチスレッドポイントの抽出を並列化できます。

CloudにおけるHPC: Ansys Cloudは、ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)へのアクセスと使用を非常に簡単にします。HPC向けの主要なクラウドプラットフォームであるMicrosoft® Azure™と共同で開発されました。Ansys CloudはAnsys Electronics Desktopに統合されているため、設計環境から直接無制限のオンデマンドコンピューティング能力にアクセスできます。詳細については、 Ansys Cloud のページをご覧ください。

パラメトリック解析

  • パラメータのユーザー指定範囲とステップ数
  • パラメータ置換の自動解析
  • 複数のハードウェアプラットフォームにわたる自動ジョブ管理と、パラメトリックテーブルおよびスタディのデータの再構成

最適化

  • ユーザーが選択可能なコスト関数と目標(以下を含む)
  • 準ニュートン法
  • 逐次非線形計画法(SNLP)
  • 整数のみの逐次非線形プログラミング

Simplorer は、 Ansys MaxwellAnsys HFSSAnsys SIwave、および Ansys Q3D Extractorに統合されたシステムレベルのデジタルプロトタイプのモデリング、シミュレーション、および解析を行うための強力なプラットフォームです。Simplorerを使用すると、ソフトウェア制御のマルチドメインシステムのパフォーマンスを検証および最適化できます。柔軟なモデリング機能とAnsys 3D物理シミュレーションとの緊密な統合により、Simplorerはシステムレベルの物理モデルの組み立てとシミュレーションを幅広くサポートし、概念設計、詳細な解析、およびシステム検証の接続を支援します。

Simplorerは、電動システムの設計、発電、変換、保管および配電アプリケーション、EMI/EMC調査、一般的なマルチドメインシステムの最適化と検証に最適です。

回路シミュレーションで使用する高精度な次数低減SPICEモデルを生成できるため、Ansys Q3D ExtractorはIBISパッケージモデルを作成するのに理想的なソフトウェアです。クロストーク、グランドバウンス、相互接続遅延、リンギングを研究することができます。これにより、多層プリント基板、高度な電子パッケージ、3Dオンチップ受動部品などの高速電子設計の性能を理解することができます。さらに、Q3D Extractorは、パッケージ内(ボンディングワイヤ)、ボード上(クリティカルネット)、およびチップ、パッケージ、ボード間の接続パス(コネクタ、ケーブル、ソケット、伝送線路)の重要な相互接続コンポーネントの正確な電気寄生成分を抽出するために不可欠です。

Ansys Q3D Extractorを利用して、同等の回線モデル(SPICEサブ回線/ラダータイプの一括モデル)を作成できます。Q3D Extractorが生成するモデルのタイプは、使用されたソルバーによって異なります。2Dおよび3Dフィールドソルバーは、Simplorer SML、HSPICE表形式W-Element、PSpice、Spectre、IBIS ICM/PKGモデル、Ansys CPPモデルなどの一般的な形式を作成します。

Ansys Q3D Extractorは、インバータ/コンバータアーキテクチャを最適化し、バスインダクタンス、過電圧状況、短絡電流を最小限に抑えるために、ハイブリッド電気技術や配電アプリケーションで使用されるパワーエレクトロニクス機器の設計に最適です。このソフトウェアは、高出力バスバー、ケーブル、および高出力インバータ/コンバータモジュールから抵抗、部分インダクタンス、および容量寄生成分を抽出し、それらをAnsys Twin Builderに入力してパワーエレクトロニクスシステムのEMI/EMC性能を調査します。Ansys Icepak および Ansys Mechanical へのリンクを使用すると、電流によって引き起こされる電気熱応力を調べることができます。

Q3D Extractorを使用すると、タッチスクリーンデバイスのRLCGマトリクスデータを解析することで、設計上の課題を解決できます。ITOのような薄い導電層を効率的に解くことができるため、従来の厚金属溶液法に比べて最大22倍の高速化が可能です。

Q3Dのリソース & イベント


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障害を持つユーザーを含め、すべてのユーザーが当社の製品にアクセスできることはAnsysにとって非常に重要です。そのため、US Access Board(第508条)、Web Content Accessibility Guidelines(WCAG)、およびVoluntary Product Accessibility Template(VPAT)の最新フォーマットに基づくアクセシビリティ要件に準拠するよう努めています。

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