作者 | zhou ming
随着手机性能的不断提升，人们对手机快充的需求也与日俱增。oppo是国内最早搭载快速充电技术的手机品牌之一，从“充电五分钟通话两小时”到十分钟内完全充满一台手机，oppo 一步一个脚印地在快充的发展路上获得傲人成果。随着电源功率的不断增加，产品的emc问题日益严峻，emc工程师需要花费大量的时间做和定位和整改。借助达索simulia cst软件在emc领域的优势，oppo提升了电源emc前端设计能力，仿真结果准确度高，实现了电源emc设计能力的突破。
产品硬件介绍
反激式开关电源具有电路简单、体积小、成本低、驱动简单等特点，因此在手机、家电等领域获得广泛的应用。下图是一个反激电源的硬件电路图。
注：该图片来自互联网。
cst软件3d仿真模型构建
cst微波工作室可以根据真实的测试场景，构建完整的3d模型，包括测试环境、pcb、变压器、共模电感、差模电感、cable、lisn等。
ce 3d测试场景建模
主要的3d功率器件模型
变压器3d模型
差模电感阻抗曲线 仿真vs 测试
共模电感阻抗曲线 仿真vs 测试
cst软件系统级场路协同建模
在确保关键器件模型准确的前提下，我们进入到系统级场路协同仿真。cst软件的场路协同仿真是实现emc仿真的最大优势之一。
仿真测试结果比对
仿真完成后我们将仿真和测试结果进行对比。首先是mos管的vds和vgs波形，一致性非常好。
vds波形 测试（左）vs仿真（右）
vgs波形 测试（左）vs仿真（右）
接下来我们看ce和re的结果。不论是150k-30m频段的ce仿测结果对比，还是30-300m频段的re仿测对比，可以看出仿真的精度非常好。
ce测试结果
ce仿真结果
re测试结果
re仿真结果
【仿真后记】
电源类产品的emc仿真的难度非常高，主要原因是复杂器件多、建模难度大、耦合路径多，同时对软件的计算精度和工程师的建模能力有很高的要求。这次手机电源的ce、re仿真，可以说是cst软件的牛刀小试，我在仿真过程中也遇到了不少困难，但最终依托cst软件强大的功能，以及达索cst软件电磁团队的同事的支持，都一一克服。从开始建模到最终拿到结果，总共花费两周时间。如果需要更准确的结果，模型还有进一步优化的空间。
最后要特别感谢广州浦信系统技术有限公司技术经理 李瑞鹏；oppo广东移动通信有限公司仿真高级工程师 frank.guo，emc高级工程师 黄俊；东莞市奥海科技股份有限公司资深仿真研究员 刘朝瑜 杜海海 以及其他项目人员在建模过程中的大力支持，没有大家的通力协作，这个项目不可能做得这么顺利。
（内容、图片来源：cst仿真专家之路公众号，侵删）
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