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Ansys Q3D Extractor
多物理場寄生萃取與分析

Ansys Q3D Extractor 可有效率執行從互連結構中擷取 RLCG 參數所需的 3D 和 2D 準靜態電磁場模擬。

Ansys Q3D提取器是現代電子設計的寄生提取工具。Q3D提取器計算電子產品的頻率相關電阻,電感,電容和電導(RLCG)的寄生參數。它是設計高速電子設備中使用的先進電子封裝和連接器的理想選擇。它還用於配電、電力電子和電力驅動系統中使用的大功率母線和電源轉換器元件。

 
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    實體建模
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    多種輸出類型
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    電源/訊號完整性分析
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    自動、自適應網格細化

將風能轉化為動力

了解 Ansys Q3D Extractor 如何幫助設計高效的風力發電機。

將風能轉化為動力

設計風力發電機的工程師面臨著一個重大挑戰:他們必須準確判定各種單個元件(通常來自不同製造商)的規格,然後將這些元件連接到一個高效的系統中。

如果不使用模擬工具,幾乎無法確定複雜的異構系統(如風力發電機)的性能,該系統具有電氣系統所需的高效率要求。ANSYS 機電系統解決方案方法的核心是 ANSYS Simplorer 軟體。使用這種技術,工程師可以完全透過分析模型建立一個複雜的系統。

透過採用詳細的有限元法(FEM)模型和廣泛的 ANSYS 模擬工具,使用者能夠分析、最佳化和嵌入整個端到端系統中的所有元件。這些電氣系統的許多設計要求都很複雜,只能透過模擬來確定。其中包括基於現有發電機特性的網路耦合設計和功率控制整合,以及在容許範圍的功率波動和/或諧波抑制。

Q3D 功能

了解頻率相關電阻、電感、電容和電導的寄生參數

Ansys Q3D Extractor 非常適合設計用於設計高速電子設備中使用的高級電子封裝和連接器,或用於配電、電力電子和電力驅動系統的大功率母線和電源轉換器元件。

Ansys Q3D Extractor 可高效執行從互連的結構中萃取 RLCG 參數所需的 3D 和 2D 準靜態電磁場模擬,從而自動生成等效的 SPICE 模型。這些高準確度模型可用於執行訊號完整性分析、研究電磁現象,以了解互連、IC 封裝、連接器、PCB、母線和電纜的性能。

 

主要特徵

ANSYS Q3D Extractor 模擬和分析技術可協助預測您的產品將在現實世界中如何發揮的淋漓盡致。

3D 準靜態場求解器

Ansys Q3D Extractor 包含基於矩量法(MoM)的進階準靜態三維電磁場求解器,並透過快速多極法(FMM)加速。結果包括鄰近效應和集膚效應、介電損耗和歐姆損耗以及頻率依賴性。Q3D Extractor 可輕鬆快速地提供電阻(R)、部分電感(L)、電容(C)和電導(G)的 3D 萃取。

2D 萃取器:電纜和傳輸線場求解器

Ansys Q3D Extractor 包括一個功能強大的準靜態二維電磁場求解器,該求解器使用有限元法(FEM)來確定電纜模型、傳輸線、特性阻抗(Z0)矩陣、傳播速度、延遲、衰減、有效介電常數、差分和共模參數以及近端和遠端串擾係數的每單位長度RLCG參數

自動自適應網格劃分技術僅要求您指定幾何體、材料屬性和所需輸出。網格劃分過程使用高度可靠的體積網格劃分技術,並包括多線程功能,可減少使用的內存量並加快模擬時間。這種經過驗證的技術消除了構建和優化有限元網格的複雜性,並使高級數值分析適用於組織的各個層面。

多線程: 電子 HPC 利用單台電腦上的多個內核來縮短求解時間。多線程技術加快了初始的網格生成、矩陣求解和場恢復的速度。

光譜分解法: 光譜分解方法 (SDM) 透過在計算內核和節點上平行分佈的多個頻率點來加速頻率掃描。您可以將此方法與多線程結合使用,以加快單個頻率點的萃取速度,而 SDM 平行化多頻點萃取。

雲端上的 HPC: Ansys Cloud 讓您可以輕鬆存取跟使用高效能計算(HPC)。它是與微軟 Azure 合作開發的,微軟 ® Azure™是HPC的領先雲端平臺。Ansys Cloud 已整合到 Ansys Electronics Desktop 中,因此您可以直接從設計環境中探索無限的即時計算能力。有關更多資訊,請前往 Ansys Cloud頁面。

參數分析

  • 使用者指定的參數範圍和步驟
  • 自動分析參數排列
  • 跨多個硬體平臺的自動化作業管理,並重新組合數據以進行參數化圖表和研究

最佳化

  • 使用者可選擇的成本函數和目標,包括:
  • 準牛頓法
  • 時序非線性規劃
  • 純整數順序非線性規劃

Simplorer 是一個功能強大的平臺,用於對系統級數位原型進行建模、模擬和分析,這些原型與 Ansys MaxwellAnsys HFSSAnsys SIwave 和 Ansys Q3D Extractor 皆可以整合在一起。Simplorer 能夠驗證和最佳化您的由軟體控制、多域的系統之性能。憑藉靈活的建模功能以及與 Ansys 3D 物理模擬的緊密整合,Simplorer 為組裝和模擬系統級物理模型提供了廣泛的支援,以協助您將概念設計、詳細分析和系統驗證連接在一起。

Simplorer 是電氣化系統設計、發電、轉換、存儲和配電應用、EMI/EMC 研究以及一般多域系統最佳化和驗證的理想選擇。

Ansys Q3D Extractor 能夠生成用於電路模擬的高準確度的降階 SPICE 模型,是創建 IBIS 封裝模型的理想軟體。您可以研究串擾、接地反彈、互連延遲和振鈴,這有助於您了解高速電子設計的性能,例如多層印刷電路板、高級電子封裝和 3D 晶片上的被動元件。此外,Q3D Extractor 對於萃取封裝(鍵合線)、電路板(關鍵網路)中關鍵互連元件的精確電寄生效應以及晶元、封裝和電路板(即連接器、電纜、插座和傳輸線)之間的連接路徑至關重要。

您可以利用 Ansys Q3D Extractor 創建等效的電路模型(SPICE 子電路/梯形集總模型)。Q3D Extractor 生成的模型類型取決於所使用的求解器。2D 和 3D 場求解器可創建通用格式,例如 Simplorer SML、HSPICE 表格 W-Element、PSpice、Spectre、IBIS ICM/PKG 模型和 Ansys CPP 模型。

Ansys Q3D Extractor 非常適用於設計混合動力技術和配電應用中使用的電力電子設備,以最佳化變流器/轉換器架構,並最大限度地減少總線電感、過壓情況和短路電流。該軟體從大功率導電板、電纜和高功率變流器/轉換器模組中提取電阻、部分電感和電容寄生效應,然後將其輸入 Ansys Twin Builder ,以研究電力電子系統的 EMI/EMC 性能。與Ansys IcepakAnsys Mechanical的連結使您能夠研究由電流引起的電熱應力。

使用 Q3D Extractor,您可以透過分析觸控螢幕裝置的 RLCG 矩陣數據來解決設計挑戰。與傳統的厚金屬解決方案方法相比,高效求解薄導電層(如ITO)的能力可以將解決方案的加速 22 倍。

Q3D 資源和活動


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