简介:

新的集成电路芯片的GB/T 44807.1-2024 集成电路EMC建模标准已经于2024年10月26日正式发布和实施,该标准提出了CE/CI/RE/RI/CPI 五种不同测试的EMC建模框架和四种建模方法,并提出了标准要求的使用可扩展标记语言 XML 格式作为IC_EMCML 集成电路电磁兼容标记语言的交换格式。

标准号和国家标准名称:

  • 标准号:GB/T 44807.1-2024
  • 中文标准名称:集成电路电磁兼容建模第1部分:通用建模框架
  • 英文标准名称:EMC IC modelling —Part1: General modelling framework
  • 引用并等同于:IEC 62433.1-2019
  • 国家标准《集成电路电磁兼容建模第1部分:通用建模框架》由TC599(全国集成电路标准化技术委员会)归口,主管部门为工业和信息化部(电子)。

GB/T 44807.1-2024 集成电路EMC建模标准通用建模框架基本内容:

第一部分提出了ICEMC模型的描述,例如等效电路参数,可从器件的设计数据得出,或者从通过测量获得的数据中提取。每个模型应包含内部IC或多个裸片以及封装的信息。

第二部分的CE模型或第四部分的CI模型或第六部分的CPI模型可用黑盒模型或等效电路模型表示。模型应以包括端子和/或节点的电路概念表示。

第三部分的RE模型或辐射抗扰度RI模型可用电磁模型或等效电路模型表示。电磁RE模型表示引起电磁干扰(EMI)的近场或远场。电磁RI模型表示在器件中引起的电磁耦合。RE/RI的等效电路模型描述了电容或电感电路元件的电或磁耦合。

RE/RI的等效电路模型可包括黑盒模型作为子模型。

标准提出了四种新的建模方法:

A、黑盒建模方法

黑盒模型的表达本质上是一个N端口路,其特征以矩阵形式或某些电路方程表示。当使用黑盒模型来表示CE或RE模型时,一些电压源和/或电流源连接到黑盒作为噪声源表示IA。黑盒模型可使用以下表达式。

对于线性电路或可近似为线性的电路,可使用以下参数;这些参数表示为频率的函数,且不考虑时变或非线性元素:

  • 阻抗(Z)参数;
  • 导纳(Y)参数;
  • 基本(F)参数;
  • 散射(S)参数。

矩阵的元素可用带有某些参数的公式或表示电路频率特性的表格来表示。

在模型的定义中,内部端子/端口和外部端子/端口应在矩阵表达式中清楚地区分和定义。

分布参数电路(例如传输线)的特性,可用散射(S)矩阵表示为多端口电路。对于这些电路,应使用每个端口的端口阻抗来描述端口及其位置的定义。特别是当使用差分端口时,需要将共模端口定义为差分信号端口的对应部分。

B、等效电路建模方法

等效电路模型(集总元件电路和分布参数电路)可用于表示CE/CI模型和RE/RI模型的电特性。在电路表示中,可包括非线性电路以及线性电路。

用黑盒模型或矩阵模型描述的线性电路可转换成等效电路模型。特别是当通过测量构建模型时,首先以矩阵形式表示电路特性,然后将其转换为等效电路。

器件的一些非线性特性可通过测量获得,且可包括在等效电路模型中。另外,使用复杂电路模型并通过仿真生成电路信息可简化模型。

在可通过测量或仿真确定的模型描述中,模型参数提取的方法将在IEC62433 (所有部分)中描述。特定器件的等效电路模型应包含电路结构的所有信息、电路参数值及其适用条件。

C、电磁建模方法

电磁场源的分布可用作辐射发射( RE )模型。 可能的源包括但不限于:

  • 电流分布;
  • (虚拟)磁流分布;
  • 电荷分布;
  • 电和/或磁标量和/或矢量电位。

D、统计建模方法:

数字系统中的一些 EMI 可通过统计进行评估。 特别的是, 无线数字通信系统的性能下降与辐射发射的统计特性密切相关。如下的统计模型是一种可能使用的模型。

幅度概率分布( APD )。

相关标准:

为规范集成电路电磁兼容建模,以及为集成电路制造商提供电磁兼容建模方法和要求,

GB/T44807规定了集成电路电磁兼容建模的通用框架、方法和要求,总共6个部分构成,当前只发布和实施了第一部分就是本文介绍的内容:

  • 第1部分:通用建模框架。目的在于规定集成电路电磁兼容宏建模的框架和方法,常用术语的定义、不同的建模方法以及标准化的每个模型类别的要求和数据交换格式。
  • 第2部分:集成电路电磁干扰特性仿真模型传导发射建模(ICEM-CE)。目的在于规定集成电路传导发射建模方法和要求。
  • 第2-1部分:传导发射的黑匣子建模理论。目的在于给出集成电路传导发射的黑匣子建模理论。
  • 第3部分:集成电路电磁干扰特性仿真模型辐射发射建模(ICEM-RE)。目的在于规定集成电路辐射发射建模方法和要求。
  • 第4部分:集成电路射频抗扰度特性仿真模型传导抗扰度建模(ICIM-CI)。目的在于规定集成电路传导抗扰度建模方法和要求。
  • 第6部分:集成电路脉冲抗扰度特性仿真模型传导脉冲抗扰度建模(ICIM-CPI)。目的在于规定集成电路传导脉冲抗扰度建模方法和要求。

其他还没有发布的标准制定计划(更新于2024年11月28日)

  • 20213160-T-339 集成电路电磁兼容建模第2部分:集成电路电磁干扰特性仿真模型传导发射建模(ICEM-CE)
  • 20213161-T-339 集成电路电磁兼容建模第3部分:集成电路电磁干扰特性仿真模型辐射发射建模(ICEM-RE)
  • 20242335-T-339 集成电路电磁兼容建模第4部分:集成电路射频抗扰度特性仿真模型传导抗扰度建模(ICIM-CI)
  • 20242740-T-339 集成电路电磁兼容建模第6部分:集成电路脉冲抗扰度特性仿真模型传导脉冲抗扰度建模(ICIM-CPI)

GB/T 44807.1-2024 的模型数据交换格式:

IC模型的数据以一种称为集成电路电磁兼容标记语言 ( IC_EMCML ) 的交换格式排列。IC_

EMCML 使用可扩展标记语言(XML)1.0(第四版)来构建信息。

GB/T 44807.1-2024 的引用标准文献:

  • IEC62433 (所有部分) 集成电路电磁兼容建模( EMC IC modelling )
  • ANSIINCITS4 : 1986 信息系统编码字符集7 位美国国家信息交换标准码( 7 位 ASCII ) [ Information Systems — Coded Character Sets — 7-Bit American National Standard Code for Information Interchange ( 7-Bit ASCII )]

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