낙뢰 테스트를 위한 이상적인 외부 전류 구성 요소는 Standard 및 항공우주, 방위 관련 문헌에 정의되어 있습니다[1,2,3]

파형 종류

A – 첫 번째 복귀 스트로크

AH – 높은 고도에서의 첫 번째 복귀 스트로크

B – 중간 전류

C – 계속되는 전류

D – 후속 스트로크 중 첫 번째 스트로크

D/2 – 나머지 후속 스트로크 중 하나

H – 리더 개발, 부착 및 분리 과정의 전류 펄스 및 플래시 지속 시간 동안 발생하는 유사한 펄스

직사각형 펄스인 구성 요소 C를 제외한 다른 모든 구성 요소는 낙뢰 전류 구성 요소 A의 그림 1과 같이 상승 및 감쇠 시간이 지정된 비주기적 펄스입니다.

낙뢰 간접 효과에 대한 전자기 시뮬레이션을 위해서는 전류 성분 파형의 닫힌 형태의 표현이 필요합니다. [1]에 지정된 최신 파형은 QE(Quadruple Exponential)입니다:

이전 표준, 특히 MIL-STD [2]에서는 DE(Double Exponential)가 사용됩니다:

QE 파형의 경우 t>0에서의 최대 속도 변화는 실제 낙뢰 전류를 더 현실적으로 표현하며 수치 불안정성을 줄입니다. t=0에서 DE 파형의 첫 번째 도함수는 0과 같지 않고 최대 속도 변화도 같습니다. QE 파형의 추가 마지막 항은 상승 기울기에만 영향을 미칩니다.

CST Studio suite에서 QE 파형은 knowledge base QA00000306492에서 VBA 매크로를 다운로드하여 사용할 수 있습니다. VBA 매크로에 추가하는 방법에 대한 지침도 함께 제공됩니다. 매크로는 로그 시간 척도로 파형 값을 계산하며 오류 제어를 통해 사용자가 지정한 정확도에 도달할 수 있도록 합니다. 그림 2와 같이 앞서 언급한 전류 파형 중에서 선택할 수 있으며 DE 파형으로도 전환할 수도 있습니다. USER 파형을 사용하면 각각 QE 및 DE 낙뢰 펄스의 사용자 지정 사양을 지정할 수 있습니다.

이 매크로는 3D 및 schematic에서 transient 시뮬레이션을 위해 CST Studio Suite에서 QE 파형을 정의하는데 사용할 수 있습니다. 이 매크로는 ASCII import를 사용하기 때문에 특히 상승 기울기 동안 샘플링이 중요하며 이를 위해 로그 샘플링이 필요하고 구현됩니다. 참고적으로 Excitation 신호를 정의하는 CST Studio Suite의 내장 기능인 “User defined”는 로그 샘플링을 제공하지 않기 때문에 전류 펄스가 주입된 낙뢰 간접 효과 분석에는 이 매크로를 사용하는 것을 추천합니다.

References

[1] "Aircraft Lightning Environment and Related Test Waveforms," SAE ARP5412B (EUROCAE ED-84A), SAE International, 2013.

[2] "Electromagnetic Environmental Effects, Requirements for System," SMIL-Std-464C, Department of Defense, Interface Standard, 2010.

[3] R. J. Perez, "Handbook of Aerospace Electromagnetic Compatibility," Wiley, New Jersey, 2019.

본 자료는 다쏘시스템의 자료로 자세한 내용은 아래 원본 링크를 통해 확인해 보시길 바랍니다.

원본 : https://r1132100503382-eu1-3dswym.3dexperience.3ds.com/community/swym:prd:R1132100503382:community:39/post?content=swym:prd:R1132100503382:communitypost:LUtBy3AbReKTrJR04g4Wxg

[Lightning Indirect Effects Analysis Waveforms in A&D, Dassault Systèmes, Marco KUNZE]

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