# 3. EMC 設計 EMI模擬的研究通常使用Q3D來做寄生參數的萃取，例如在\[4]論文中，使用Q3D來做Cable、PCB與銅條的建模。 藉由寄生參數的帶入分析，以及各種模態的工作模態分析。例如AC的多工輸出、DC-DC工作模態、On-board charger的應用。最終達到設計基於SiC 的多工Converter模擬設計。 電力電子在新世代半導體的優勢下，工程師會面臨到六個挑戰，效率、功率密度、安全、壽命、成本，最後是EMC設計。由金字塔模型來看，最初期的設計是直接測試或試誤法設計。再進階的是利用工程師的經驗。而更好的會是分析設計，更甚者是虛擬設計。

圖3-1

EMC設計的V-model，這邊整理給大家參考，如圖3-2。由工程規格出發，例如效能、EMI、諧波規格還有電磁耐受性規格。由規格來做拓譜的設計及分析選用，這時要進行研究及benchmark和模擬。 有了拓譜，是時候來做元件設計與選擇，大致佈局也是這階段的重點。後面來對機構和佈局最佳化。 第五階段sample製作及組裝。下來做各部件的功能驗證與切換元件的測試驗證。 第八階段進行電路測試，確認EMC是否OK。最後是產品的整體功能驗證、溫升測試、壽命預估。 在這整個流程裡面，模擬可以扮演好初期打底的角色，提供正確的方向給設計者。

圖3-2

這邊舉兩個例子來介紹，第一個是我們可以在Maxwell 在未打樣時做元件的效能預估。這邊以CM choke為例。想要預估CM choke的特性，可以把模擬所需的材料特性鍵入軟體中，這邊是頻率對磁導率的曲線。再鍵入後，依實測試條件，來評估元件的特性。例如共模電感最重要的共模感量用兩線並聯去量測。由圖3-3看到模擬和量測是貼近得很好的曲線。在差模的量測上，一樣可以用模擬重現很好的實驗預估。

圖3-3

\[5]是DC-AC SiC Inverter EMI的分析案例。電路架構為一個DC to AC 10kw 400V的系統。模型架構使用simplorer做電路分析。對元件做了細部的模型建立，PCB和cable也使用Q3D做寄生參數萃取。特別值得一提的是，寄生電容是分析共模阻抗的重要參數，但實際上礙於量測儀器，我們無法量測所有的寄生電容。所以在這邊他使用Q3D來進行電容萃取分析。由這邊量測，可以看到，只能量測到總的電容值，模擬和測試相近，所以也預估無法量測的地方是可以相信的。最終由上面的模擬，預估樣品的結果。其中，綠線是用簡單的功率模組model作分析、紅線是用較精確的功率模組模型作分析。藍線則是量測的結果。 --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://eeman.gitbook.io/202208-sic-gan-tiao-zhan-yu-mo-ni-jie-jue-fang-an/3.-emc-she-ji.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.