Elektronika
Elektronika je dnes neoddělitelnou součástí našeho každodenního života – od chytrých domácností přes elektromobily až po zdravotnická zařízení.
Ansys Electronics
Řešení pro simulace elektromagnetických jevů, integritu signálu, tepelné chování a elektromechanické systémy
Hlavní benefity elektro simulací
Platforma pro simulace a analýzy v oblasti elektromagnetismu, elektroniky a elektrotepelného návrhu.
Nástroje nachází uplatnění napříč mnoha průmyslovými odvětvími – od automobilového a leteckého průmyslu až po vývoj spotřební elektroniky a zdravotnických zařízení.
Díky pokročilým simulacím můžeme výrazně zkrátit vývojový cyklus produktů. Inženýři mohou testovat a optimalizovat návrhy ještě před výrobou, což eliminuje potřebu nákladných fyzických prototypů.
Výsledkem je nejen úspora času a financí, ale také vyšší spolehlivost a výkon finálních zařízení. Software navíc pomáhá odhalit potenciální slabiny návrhu a zajistit, že výsledný produkt bude splňovat přísné technické normy
Promluvte si s námi:
Simulace návrhu elektroniky
Naše řešení vám pomáhají řešit nejdůležitější aspekty návrhu produktu pomocí simulací. Poskytujeme špičkové simulátory, které jsou zlatým standardem v oboru – ať už pracujete s elektrickými stroji, pohonnými jednotkami elektromobilů, plošnými spoji (PCB), pouzdry, návrhem integrovaných obvodů (IC), anténami, RF či mikrovlnnými zařízeními nebo elektromechanickými systémy. Tato řešení vám umožní řešit elektromagnetické, tepelné, signálové (SI), napájecí (PI), parazitní, kabelové a vibrační výzvy ve vašem návrhu.
Elektronika bez hranic: Jak Ansys mění pravidla hry v návrhu a simulaci
Elektronika je dnes neoddělitelnou součástí našeho každodenního života – od chytrých domácností přes elektromobily až po zdravotnická zařízení. Díky moderním výpočetním možnostem a výkonným pracovním stanicím dnes prakticky mizí hranice mezi tím, co je možné simulovat a co je ještě rentabilní. A právě zde přichází ke slovu Ansys Electronics – špičkový nástroj, který umožňuje navrhovat a optimalizovat elektronické systémy s nebývalou přesností a efektivitou.
Aplikační oblasti elektroniky lze rozdělit na nízkofrekvenční (silnoproudé) a vysokofrekvenční (slaboproudé) aplikace, případně na výkonovou a signálovou elektroniku. Ansys pokrývá celé spektrum – od simulací na úrovni nanometrů uvnitř čipu, přes optimalizaci výkonové integrity polovodičů, až po návrh komplexních systémů typu „system-on-chip“. Umožňuje analyzovat nejen samotné součástky, ale i jejich usazení na desce, tepelné zatížení a interakci s okolním prostředím.
V praxi to znamená, že můžeme simulovat chování zařízení připojených k elektrické síti nebo bateriovému systému, včetně vlivu na síť, efektivity připojení a potřeby chlazení. V oblasti energetiky pak Ansys pomáhá inovovat návrhy točivých i netočivých elektrických strojů, přístrojů a bezdrátových přenosových systémů.
S rostoucí digitalizací a rozvojem bezdrátové komunikace se zvyšují i nároky na efektivitu a elektromagnetickou kompatibilitu zařízení. V chytrých domácnostech, kde se nachází desítky antén a propojených zařízení, je klíčové, aby tato technika fungovala spolehlivě a nerušila své okolí. Problematika EMC (elektromagnetické kompatibility) se tak stává zásadním tématem napříč celým průmyslem.
Elektronika je komplexní a dynamicky se rozvíjející oblast plná výzev. A právě proto je nezbytné mít k dispozici specializované nástroje, které umožní tyto výzvy efektivně řešit. Ansys Electronics je jedním z nich – a mění způsob, jakým přemýšlíme o návrhu a vývoji elektronických systémů.
Ansys Electronics Desktop (AEDT)
S ohledem na fakt, že elektronika je samostatné téma vývoje a s respektováním informací, že se jedná o opravdu obrovskou škálu aplikací, kde každá má své specifické postupy k řešení, je jasné, že potřebujeme mít nástroj, který nebude složitý co do ovládání a ideálně bude univerzální skrze celou elektro oblast (silno/slabo proud; vysoko/nízko frekvenční, točivé stroje/PCB atd.). Ansys Electronics Desktop (AEDT) je univerzální platforma pro kompletní řešení aplikací z oblasti elektromagnetického pole.
Postup simulace
Celý princip simulace je v principu naprosto jednoduchý a dobře popsaný již od 50 let minulého století. Na počátku jsou 2D/3D data neboli model, který je potřeba někde vyrobit. Ansys AEDT dokáže načíst všechny průmyslově používané CAD systémy (SW, Catia, Creo, NX, Inventor a další) a to v nativním formátu. Dokonce je možné tyto systémy propojit dvoucestně a přenášet tak parametrické živé modely. V případě, že toto není žádoucí, je možné pracovat s tzv. mrtvou geometrií v neutrálních formátech STEP nebo SAT. Ansys AEDT má jako jeden z mála programů Ansys integrované CAD nástroje na tvorbu a úpravu geometrie. Uživatel si tak může jednoduché operace provést sám a neumí tak zatěžovat konstrukční oddělení.
Import CAD modelu
Když máme připravený 3D model, je potřeba definovat materiálové vlastnosti na jednotlivé části sestavy. Prostředí Ansys AEDT má svou vlastní materiálovou knihovnu, která se dá upravovat a neustále se vyvíjí. Materiály jsou lineární, nelineární, tenzorické a je možné u nich nadefinovat teplotní, frekvenční a mechanickou závislost. Díky tomu je možné řešit multifyzikální simulaci snadno a rychle.
Máme připravený model včetně materiálové definice, poslední, co zbývá je nastavit simulaci tak, aby reflektovala reálné zařízení nebo test – okrajové podmínky simulace. Jak proud teče vodičem, jaké napětí je v dané hladině, je potřeba zahrnout modely součástek na PCB, definovat si port antény a jeho impedanci, zakončit diferenciální pár na PCB jinou impedancí než 100 ohm, definovat odvod tepla přes teplo vodivou pastu, nastavit otáčky ventilátoru a mnoho dalšího. Výhodou Ansys AEDT je jedno prostředí pro všechny moduly nezávisle na oblasti, což značně usnadňuje orientaci v prostředí, nastavení úlohy a její vyhodnocení.
Produkty a řešení:
Ansys HFSS
Ansys Motor-CAD
Ansys Icepak
Full-wave 3D řešič elektromagnetického pole pro simulace vysokofrekvenčních a vysokorychlostních elektronických součástek. Pomocí řešičů založených na metodě končených prvků (FEM), integrálních rovnicích (IE) či asymptotických a hybridních řešičů analyzuje RF, mikrovlnné, IC, PCB a EMI problémy.
Pokročilý nástroj pro multifyzikální analýzu elektromotorů v celém rozsahu krouticího momentu a otáček, který umožňuje vytvářet konstrukce optimalizované z hlediska účinnosti, velikosti a výkonu.
Plnohodnotný výpočet dynamiky tekutin (CFD) pro predikci teplotního chování elektrických komponent a desek plošných spojů (DPS). Simulace volné konvekce, vedení a sdílení tepla včetně radiace s výhodou automatické sítě umožňují elektronickým inženýrům rychle predikovat teplotní chování komponent.
- Simulace pouzder integrovaných obvodů
- Workflow pro desky plošných spojů a integrované obvody
- Vysokofrekvenční elektromagnetické řešiče
- Ochrana know-how prostřednictvím šifrovaných 3D komponent
- Široká škála typů elektrických strojů pro efektivní návrh
- Elektromagnetický návrh s integrovaným ověřením teplotního a mechanického namáhání včetně NVH řešiče.
- Výpočty map účinnosti napříč celým pracovním cyklem
- Výpočty výrobních tolerancí
- Plnohodnotný CFD řešič na bázi průmyslové jedničky Ansys Fluent
- Plná podpora teplotních simulací včetně radiace
- Integrace desek plošných spojů pomocí tepelné vodivosti
- Automatické síťování s vysokou kvalitou
- Multifyzikální simulace díky vazbě na Maxwell, HFSS a Q3D
Ansys ConceptEV
Ansys Maxwell
Ansys SIwave
Cloudová platforma určená pro analýzu a optimalizaci silové sítě v oblasti elektromobility. Umožňuje týmovou spolupráci na návrhu řízení, zvyšování účinnosti a snižování provozních nákladů elektrických vozidel.
Nástroj pro pokročilé statické a dynamické simulace elektromagnetických polí v oblasti silnoproudé elektrotechniky. Umožňuje návrh elektrických točivých i netočivých strojů, výkonové elektroniky i běžných elektronických zařízení.
Analýza desek plošných spojů (DPS) a integrovaných obvodů z hlediska signálové, výkonové, případně teplotní integrity. Nástroj, se kterým je možné hned v prvních fázích návrhu DPS odhalit potenciální problémy s elektromagnetickou kompatibilitou.
- Integrované i nadřazené funkce řízení
- Sdílený model pro celý projektový tým
- Analýzy od úrovně jednotlivých komponent až po celý systém
- Predikce spotřeby energie a návrhy na zvýšení účinnosti
- Elektromagnetické FEM 3D i 2D simulace
- Tvorba meta modelů pro digitální dvojče
- Automatické síťování
- Klíčový prvek pro multifyzikální analýzy
- Analýza DPS, kontrola layoutu
- Elektro termální a elektro mechanické analýzy
- Podpora SPICE a S-parametr modelů součástek až po integraci IBIS
- Analýza přeslechů, impedancí, rušení
- Predikce resonance a optimalizace pomocí blokovacích kondenzátorů.
Ansys HFSS-IC
Ansys Q3D Extractor
Ansys EMC Plus
Kombinace programů HFSS a SIwave pro simulace chování integrovaných obvodů na úrovni 3D vrstvených součástek. Již v ranné fázi je možné řešit multifyzikální analýzu na celé 3D struktuře.
Specializovaný nástroj pro analýzy vodivých cest, přípojnic, výkonové elektroniky a bondování z pohledu stejnosměrného i střídavého signálu. Umožňuje efektivně simulovat a extrahovat parazitní vlastnosti (RLCG) vodivých částí modelu.
Modelovací nástroj zaměřený na analýzu elektromagnetické kompatibility kabelových svazků a hodnocení odolnosti rozsáhlých modelů vůči magnetickému poli. Poskytuje detailní vhled do EMC chování systémů s důrazem na robustnost a spolehlivost návrhu.
- Plná funkcionalita Ansys HFSS optimalizovaný na měřítko integrovaných obvodů
- Velice rychlá analýza díky řešiči z Ansys RaptorX
- Extrakce parazitních parametrů RLCG díky řešiči Q3D
- Analýzy výkonové a signálové integrity
- Simulace stejnosměrného i střídavého elektrického pole
- Extrakce parazitních parametrů RLCG vedení
- Automatické síťování
- Plná integrace s platformou Ansys Discovery
- Simulace kabelových svazků pomocí zjednodušených průřezů
- Kompletní step-by-step workflow pro kabely a velké modely
Ansys Perceive EM
Ansys Charge Plus
Ansys SynMatrix Filter
Platforma pro simulace šíření elektromagnetického signálu, chování radarů a podobně od malých místností, přes patra budov až po veliká města. Díky analýze v reálném času jde dynamicky predikovat místo, kam signál dosáhne, kde jsou mrtvé zóny a kde je tak třeba přidat anténu.
Pokročilý modelovací nástroj pro analýzu výbojových jevů, přenosu elektromagnetických částic, blesků a elektrostatického vybíjení. Díky propojení s Ansys Fluent umožňuje realistické multifyzikální simulace oblouků a jejich chování ve složitých prostředích.
Vysokofrekvenční filtry od návrhu přes syntézu, optimalizaci až po plnohodnotný full-wave 3D výpočet elektromagnetického pole díky vazbě na Ansys HFSS.
- Analýzy radaru v reálném čase a širokopásmových antén 5G/6G
- Podpora rychlých výpočtů na GPU
- Integrace s platformou Ansys Discovery
- Simulace přenosu elektromagnetických částic
- Analýzy povrchových i vnitřních výbojů
- Modelování elektrostatického vybíjení ve vzduchu
- Multifyzikální řešení elektrických oblouků
- Návrh 3D topologie vysokofrekvenčních filtrů v rámci minut
- Plná vazba na analýzu HF pole díky Ansys HFSS simulacím
Ansys NuHertz FilterSolution
Ansys Sherlock
Automatický návrh a syntéza filtrů v oblasti DPS. Přímá vazba na Ansys HFSS a následná simulace.
Rychlá predikce spolehlivosti a životnosti elektroniky včetně mechanických komponent a pouzdra. Predikce životnosti je založena na kombinaci simulací a měření.
- Automatická syntéza filtrů
- Vestavěná knihovna komponent
- Integrace Ansys HFSS
- Výpočet křivky celkové životnosti a rozpad na jednotlivé příčiny poruchy
- Únava pájených spojů, teplotní a mechanické cyklování
- Stárnutí kondenzátorů a polovodičů
- Kombinace MCAD a ECAD modelování