SPICEを活用したEV・HEVシミュレーションセミナー 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル 2.二次電池のスパイスモデル 2.1　リチウムイオン電池のスパイスモデル 2.2　ニッケル水素電池のスパイスモデル 2.3　鉛蓄電池のスパイスモデル 3.IGBTのスパイスモデル 4.全体シミュレーションの事例 5.質疑応答 2013年5月31日 Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 マルツエレックのサービス 回路設計の技術サポート 回路シミュレーションのアプローチで御社の回路設計をサポートいたします。 部品調達 大量調達、中止品調達お任せ下さい！ WebShopと１２店舗のネットワークで、部品調達を徹底サポート致します。 基板設計・製造・実装 試作から量産まで承ります。 実装だけでなく調達もお任せ下さい。 ケース、ハーネス加工 　　穴あけ、切削、シルク印刷など指示書一枚で様々な加工が可能です。 様々なシチュエーションでお客様の【ものづくり】をサポート致します Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル 出展：東芝セミコンダクター&ストレージ社 Copyright (C) Bee Technologies2013

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Copyright (C) Bee Technologies2013 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル 初代プリウス(1997-2003) バッテリー 40セル 3相インバータ M 33kW 288V 第二世代プリウス(2003-2011) 3相インバータ バッテリー 28セル 昇圧回路 M 50kW 202V 500V 第三世代プリウス(2011-) バッテリー 28セル 昇圧回路 3相インバータ M 65kW 650V 202V 電気系パワートレインの構成図 Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル Li-Ion, Ni-MH,Lead-Acid.etc IGBT,SiC Device,etc IGBT FWD,Diode 出展：東芝セミコンダクター&ストレージ社 Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル Motenergy, Inc (ME0913) Motor Electrical Parameters Operating Voltage Range..........................0 – 72 VMAX Rated Continuous Current........................140 Arms Peak Stalled Current.................................400 Arms Voltage Constant.......................................50 RPM/V Phase Resistance (L-L).............................0.0125 Ω Phase Inductance......................................105uH at 120Hz, 110uH at 1kHz Maximum Continuous Power Rating……..17KW at 102VDC Battery Voltage 14.3KW at 84VDC Battery Voltage 12KW at 72VDC Battery Voltage Motor Mechanical Parameters Rated Speed.............................................3000 RPM Maximum Speed.......................................5000 RPM Rated Torque............................................288 Lb-in Torque Constant.......................................1.6 Lb-in/A Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル The Torque are defined by : At 140Arms (Rated Continuous Current) KT = 1.6 Lb-in/A Tphe = 1.6  140 = 224Lb-in Te = 224*3= 672Lb-in phe : u, v, w Vphe : Phase voltage applied from inverter to motor VAC : Operating voltage range (Maximum voltage) VBAT : DC Voltage applied from battery Iphe : Phase current Tphe : Electric torque produced by u, v, w phase Te : Electric torque produced by motor Ephe : Phase Back-EMF KE : Back-EMF constant KT : Torque constant ωm : Angular speed of rotor  1 Pound Inch equals 0.11 Nm (1) (2) The Back-EMF are defined by : At 5000 RPM (Maximum Speed) Ephe ≈ VBAT (In an ideal motor, R and L are zero) Ephe = 102V KE = Ephe /ωm = 102 / 5000 KE ≈ 0.02V/RPM (3) Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル Frequency Response 110uH 105uH Phase Resistance (L-L) : 0.0125Ω Phase Inductance : 105uH : 110uH Fig. 1 Scheme of the 3-Phase Model Fig.2 Phase-to-Ground Copyright (C) Bee Technologies2013

The 3-Phase AC Motor Equivalent Circuit |Z| - Frequency Back-EMF Voltage Mechanical part Fig. 3 Three-Phase AC Motor Equivalent Circuit This figure shows the equivalent circuit of AC motor model that includes the |Z|-frequency part ,Back-EMF voltage part ,and Mechanical part. The Back-EMF voltage is the voltage generated across the motor's terminals as the windings move through the motor's magnetic field. Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル Parameters Settings Model Parameters: LOAD : Load current each phase of motor [Arms] e.g. LL = 125Arms, 140Arms, or 400Arms LL : Phase inductance [H] e.g. LL = 10mH, 100mH, or 1H RLL : Phase resistance (Phase-to-phase) [Ω] e.g. RLL = 10mΩ, 100mΩ, or 1Ω KE : Back-EMF constant [V/RPM] e.g. KE= 0.01, 0.05, or 0.1 KT : Torque constant [Lb-in/A] e.g. KT= 0.1, 0.5, or 1  1 Pound Inch equals 0.11 Nm Fig. 4 Symbol of 3-Phase Induction Motor From the 3-Phase Induction Motor specification, the model is characterized by setting parameters LL, RLL, KE, KT and LOAD. Copyright (C) Bee Technologies2013

Simulation Circuit of 3-Phase AC Motor Model Fig.5 Analysis of motor operation powered by alternating voltage variation involves using the model of three-phase induction motor. Copyright (C) Bee Technologies2013

1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル Phase Current Characteristics Under Load Variation - Simulation Results Load 50Arms Load 140Arms Load 200Arms  Reference of Phase U Fig. 6 Current Characteristics under load Condition Copyright (C) Bee Technologies2013

Back-EMF Characteristics Under Load Condition - Simulation Results Load 50Arms Load 140Arms Load 200Arms  Reference of Phase U Fig. 7 Back-EMF Characteristics under load Condition Copyright (C) Bee Technologies2013

Speed and Torque Characteristics At 140Arms - Simulation Results The Load 140(Arms) is Rated Continuous Current RPM Tphe: Electric torque produced by each phase Lb-in  Reference of Phase U Fig. 8 Speed and Torque Characteristics at Load=140Arms Copyright (C) Bee Technologies2013

1.全体シミュレーションの構成及びACモーターのスパイスモデル Power Output and Efficiency Characteristics At 140Arms - Simulation Results At Load=140Arms, Power Output ≈ 13.7 [KW] Watt At Load=140Arms, Efficiency ≈ 82 [%] [%]  Reference of Phase U Fig. 9 Power Output and Efficiency Characteristics at Load=140Arms Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies 2013 2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル Parameter Settings Model Parameters: C is the amp-hour battery capacity [Ah] e.g. C = 0.3, 1.4, or 2.8 [Ah] NS is the number of cells in series e.g. NS=1 for 1 cell battery, NS=2 for 2 cells battery (battery voltage is double from 1 cell) SOC is the initial state of charge in percent e.g. SOC=0 for a empty battery (0%), SOC=1 for a full charged battery (100%) TSCALE turns TSCALE seconds into a second e.g. TSCALE=60 turns 60s or 1min into a second, TSCALE=3600 turns 3600s or 1h into a second, (Default values) From the Li-Ion Battery specification, the model is characterized by setting parameters C, NS, SOC and TSCALE. Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル Nominal Voltage 3.7V Nominal Capacity Typical 1400mAh (0.2C discharge) Charging Voltage 4.20V±0.05V Charging Std. Current 700mA Max Current Charge 1400mA Discharge 2800mA Discharge cut-off voltage 2.75V Battery capacity is input as a model parameter The battery information refer to a battery part number LIR18500 of EEMB BATTERY. Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル Charging Voltage: 4.20V±0.05V Measurement Simulation Capacity=100% Voltage=4.20V Current=700mA (minute) SOC=0 means battery start from 0% of capacity (empty) Charging Voltage: 4.20V±0.05V Charging Current: 700mA (0.5 Charge) Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル *Analysis directives: .TRAN 0 200 0 0.5 Over-Voltage Protector: (Charging Voltage*1) - VF of D1 Input Voltage 1 minute in seconds *Analysis directives: .TRAN 0 200 0 0.5 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル Battery voltage vs. time are simulated at 0.2C, 0.5C, and 1C discharge rates. 0.2C 0.5C TSCALE turns 1 minute in seconds, battery starts from 100% of capacity (fully charged) 1C *Analysis directives: .TRAN 0 300 0 0.5 .STEP PARAM rate LIST 0.2,0.5,1 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) (minute) Copyright (C) Bee Technologies 2013

Copyright (C) Bee Technologies 2013 2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル 1 minute in seconds *Analysis directives: .TRAN 0 296.82 0 0.5 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル Basic Specification Li-ion needs 4 cells to reach this voltage level Basic Specification Output Voltage DC 12.8~16.4V Capacity of Approximately 4400mAh Input Voltage DC 20.5V Charging Time About 5 hours The number of cells in series is input as a model parameter The battery information refer to a battery part number PBT-BAT-0001 of BAYSUN Co., Ltd. Copyright (C) Bee Technologies 2013

Copyright (C) Bee Technologies 2013 2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル The battery needs 5 hours to be fully charged Capacity=100% Voltage=16.8V Current=880mA (hour) Input Voltage: 20.5V Charging Voltage: 16.8V Charging Current: 880mA (0.2 Charge) Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル *Analysis directives: .TRAN 0 10 0 0.05 Over-Voltage Protector: (Charging Voltage*4) - VF of D1 Input Voltage 1 Hour in seconds *Analysis directives: .TRAN 0 10 0 0.05 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright (C) Bee Technologies 2013

Copyright (C) Bee Technologies 2013 2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル 16.4V Output voltage range 0.5C 12.8V 1C (hour) Charging Voltage: 16.8V Charging Current: 880mA (0.2 Charge) Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.1.リチウムイオン電池のシンプルモデル *Analysis directives: .TRAN 0 3 0 0.05 Parametric sweep “rate” 1 Hour in seconds *Analysis directives: .TRAN 0 3 0 0.05 .STEP PARAM rate LIST 0.5,1 .PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) Copyright (C) Bee Technologies 2013

Copyright (C) Bee Technologies 2013 2.2 ニッケル水素電池のシンプルモデル Model Parameters: C is the amp-hour battery capacity [Ah] e.g. C = 0.3, 1.4, or 2.8 [Ah] NS is the number of cells in series e.g. NS=1 for 1 cell battery, NS=2 for 2 cells battery (battery voltage is double from 1 cell) SOC is the initial state of charge in percent e.g. SOC=0 for a empty battery (0%), SOC=1 for a full charged battery (100%) TSCALE turns TSCALE seconds(in the real world) into a second(in simulation) e.g. TSCALE=60 turns 60s or 1min (in the real world) into a second(in simulation), TSCALE=3600 turns 3600s or 1h into a second. (Default values) From the Ni-Mh Battery specification, the model is characterized by setting parameters C, NS, SOC and TSCALE. Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.2 ニッケル水素電池のシンプルモデル Nominal Voltage 1.2V Capacity Typical 1350mAh Minimum 1250mAh Charging Current  Time 1350mA  about 1.1h Discharge cut-off voltage 1.0V Battery capacity [Typ.] is input as a model parameter The battery information refer to a battery part number HF-A1U of SANYO. Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.2 ニッケル水素電池のシンプルモデル Charging Current: 1350mA  about 1.1h Measurement 2.2 ニッケル水素電池のシンプルモデル Measurement Simulation Charge: 1350mA (min.) Charging Current: 1350mA  about 1.1h SOC=0 means battery start from 0% of capacity (empty) Copyright (C) Bee Technologies 2013

Copyright (C) Bee Technologies 2013 2.2 ニッケル水素電池のシンプルモデル Measurement Simulation 270mA 1350mA 2700mA Simulation Nominal Voltage: 1.2V Capacity: 1350mAh Discharge cut-off voltage: 1.0V Copyright (C) Bee Technologies 2013

Copyright (C) Bee Technologies 2013 2.3 鉛蓄電池のシンプルモデル Model Parameters: C is the amp-hour battery capacity [Ah] e.g. C = 1, 50, or 100 [Ah] NS is the number of cells in series e.g. NS=1 for 1 cell battery, NS=2 for 2 cells battery (battery voltage is double from 1 cell) SOC is the initial state of charge in percent e.g. SOC=0 for a empty battery (0%), SOC=1 for a full charged battery (100%) TSCALE turns TSCALE seconds(in the real world) into a second(in simulation) e.g. TSCALE=60 turns 60s or 1min (in the real world) into a second(in simulation), TSCALE=3600 turns 3600s or 1h into a second. (Default values) From the Lead-Acid Battery specification, the model is characterized by setting parameters C, NS, SOC and TSCALE. Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.3 鉛蓄電池のシンプルモデル Nominal Voltage 2.0 [Vdc] /Cell Capacity 50Ah Rated Charge 0.1C10A Voltage Set 2.23 [Vdc] /Cell Charging Time 24 [hours] @ 0.1C10A Battery capacity [Typ.] is input as a model parameter The battery information refer to a battery part number MSE Series of GS YUASA. Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.3 鉛蓄電池のシンプルモデル Charging Time: 24 [hours] @ 0.1C10A Measurement 2.3 鉛蓄電池のシンプルモデル Measurement Simulation Voltage: 2.23V Current: 5A (0.1C10A) (hour) Charging Time: 24 [hours] @ 0.1C10A SOC=0 means battery start from 0% of capacity (empty) Copyright (C) Bee Technologies 2013

2.3 鉛蓄電池のシンプルモデル Measurement Simulation 2.3 鉛蓄電池のシンプルモデル Measurement Simulation 0.1C10A 0.23C10A 0.65C10A 1.0C10A (hour) SOC=1 means battery start from 100% of capacity Copyright (C) Bee Technologies 2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 3. IGBTのスパイスモデル 1.IGBTのスパイスモデル 1.1 ヘフナモデル(パラメータモデル) 1.2 MOSFET+BJTモデル 1.3 Simplorer独自パラメータモデル Copyright (C) Bee Technologies2013

3. IGBTのスパイスモデル SPICEの世界 Simplorerの世界 Simplorer独自モデル PSpice IGBT Model PSpice IGBT Model + 等価回路 MOSFET + BJT SPICEの世界 Simplorerの世界 Simplorer独自モデル Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 3. IGBTのスパイスモデル IGBT PSpice Model (ヘフナモデル) 等価回路図 G E(S) b(d) e 5個のDC電流コンポーネントと 6個の容量性電荷コンポーネント の構成です。 C Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 3. IGBTのスパイスモデル IGBT PSpice Model (ヘフナモデル) パラメータ パラメータ 説明 単位 デフォルト値 AGD ゲート・ドレイン重なり面 m^2 5E-6 AREA デバイス面積 1E-5 BVF 電子アバランシュ均一係数 N/A 1 BVN 電子アバランシュ増倍の指数部 4 CGS 単位面積当たりのゲート・ソース間容量 F/cm^2 1.24E-8 COXD 単位面積当たりのゲート・ドレイン間酸化膜容量 3.5E-8 JSNE エミッタ飽和電流密度 A/cm^2 6.5E-13 KF 3極管領域係数 KP MOSトランスコンダクタンス A/V^2 0.38 MUN 電子移動度 cm^2/(V・S) 1.5E3 MUP 正孔移動度 4.5E2 NB ベース　ドーピング 1/cm^3 2E14 TAU アンビポーラ再結合寿命 s 7.1E-6 THETA 遷移電解係数 1/V 0.02 VT しきい値 V 4.7 VTD ゲート・ドレイン重なり空乏しきい値 1E-3 WB 金属ベース幅 m 9E-5 Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 3. IGBTのスパイスモデル Saturation Characteristics(飽和特性) 測定データ 上記はPSpice Model Editorの画面 シミュレーション結果 Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 3. IGBTのスパイスモデル 飽和特性を補正する事で、精度良くPSpice Modelを活用する事が出来ます Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 3. IGBTのスパイスモデル MOSFET+BJT型モデル Copyright (C) Bee Technologies2013

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル BJT+MOSFETのサブサーキット構成を用いる方式 長所 温度モデルを考慮したときの対策が可能(RC成分が抽出できる。ただし、 実測データからの合わせこみが必要である)である。 SPICEによるデバイス方程式がMOSとBJTなので、電気特性において 影響するパラメータが想定できるし、補正は必要な特性はABMモデルの 組み込みにより対応が容易である。 短所 BJTとMOSFETの双方の特性による因果関係から、パラメータの合わせ こみが必要であり、高度なモデリング技術を必要とする。 →PSpice AAO(最適化ツール)を活用する。 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル BJT+MOSFETのサブサーキット構成を用いる方式 IGBTモデルの等価回路図　(Bee Technologies Model) Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル BJT+MOSFETのサブサーキット構成を用いる方式 1. Ic-Vge characteristicにおけるパラメータの最適化   IGBTのgfeに関する特性は飽和領域において次のように表される。 μns: Surface mobility of electrons Z: Channel width LCH: Channel length VTH: Threshold voltage VGE: Applied gate voltage COX: Gate-oxide cap. Per unit area αPNP: Current gain of the pnp transistor Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル BJT+MOSFETのサブサーキット構成を用いる方式 PSpice AAO MOSFETとBJTで前ページの方程式に関係するパラメータをPSpice AAO にて最適化する。(この例では、活性領域におけるコレクタ電流を決定する RCとその他のパラメータも一緒に最適化しているが、特性に関係しない パラメータは最適化を行っても変化が無い。 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル BJT+MOSFETのサブサーキット構成を用いる方式 最適化されたパラメータ .MODEL MFIN03 NMOS (L=1e-6 W=1e-6 LEVEL = 3 VMAX=1.8469Meg + THETA=4.832m VTO=5.0035 KP=630.2992m) .MODEL QOUT03 PNP (IS=2.51e-016 NF=1.2194 BF=4.8832 CJE=6.10n +TF=17.0n XTB=1.3) MOSFETのETAはゲートチャージのシミュレーションにおいて誤差を与える ため、削除した。 但し、コレクタ電流が小さい領域では誤差が大きくなる。これはMOSFETのモデル 自体が小信号領域に対応していない為であり、別途補正回路が必要になる。 (大信号領域で合わせ込みを行った場合、問題となる) Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル BJT+MOSFETのサブサーキット構成を用いる方式 2. パラメータ補正後での、その他特性を実測と比較 Ic-Vce(あるゲート電圧での)と出力特性(Vge-Vce、Ic-Vce)のシミュレーション を行い、実測あるいはデータシート記載値と比較し、誤差が大きいようであれば、 再度必要なパラメータを最適化する。 3. ゲートチャージ特性(ゲート-ドレイン間容量特性)の補正 Cgdの特性はVdgが正、負の値によってそれぞれ変化する。このため、 実測とシミュレーションで誤差を生じる。よってG-D間に補正回路を付け加える。 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル BJT+MOSFETのサブサーキット構成を用いる方式 ゲートチャージ特性でOFF期間～スイッチング期間を終了する期間までが Vdg>0の期間のときで、Cgd-Vdg特性のカーブになっている領域である。 スイッチング期間終了時～オン期間に入るとVdg<0となり、そのとき Cgdは一定値となる。ここで、Cgd-Vdg特性を表現するため、Vdg>0のとき、 曲線部分、Vdg<0のとき、同図の一定容量成分Cgdmaxの値にし、 Vdg=0V時のCgdmaxとCJOの値を一致させた特性に置き換える。 Simulation Measurement VDG>0 VDG<0 Use Cgdmax(const.) Use DGD Parameter CJO=Cgdmax, M,VJ Fig2-6 Relation of Gate on Charge Characteristic and CGD Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル スイッチングタイムに関するパラメータの最適化 スイッチングタイムにはBJTのTF、BF、ゲート抵抗RGで調整可能であるが、 BFは最適化済なので、残り2つのパラメータで調整した。但し、この2つの パラメータだけではtrの合わせ込みが不可能だったので、ベース抵抗RBを 挿入して合わせ込みを行った。RBを挿入することで、スイッチング時の シミュレーション収束エラーも抑えることができる。 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル FWD(SPICEの世界) http://beetech-icyk.blogspot.com/2010/11/blog-post_22.html Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル FWD ダイオードに流れる電流 i VL Lの両端の電圧 リカバリー現象の領域 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル FWD ダイオードに流れる電流 i VL Lの両端の電圧 インダクタンスLの両端にVLの電圧が発生し、ノイズを引き起こす。 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル FWD 逆回復時間の定義(IFIR法) Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル FWD　IFIR法の世界 パラメータ・モデル =スタンダードモデル ビヘイビア・モデル=等価回路モデル =プロフェッショナルモデル Measurement Measurement Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル FWD　電流減少率didt法の世界 ハード・リカバリー、ソフトリカバリーも表現出来る 黄色線⇒ハード・リカバリー 赤線⇒ソフト・リカバリー 電流減少率didtモデル(=スペシャルモデルを採用) Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル Simplorer独自パラメータモデル 再現性のある電気的特性 【IGBT】 伝達特性 飽和特性 スイッチング特性 出力特性 【FWD】 I-V特性 逆回復特性←　Simplorerの大きな特徴 Simplorerの特徴 収束性問題が発生しない。 最新バージョンでは、PSpiceモデルが全て使用出来る(ABM含む)。 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル Simplorer独自パラメータモデル 電流減少率法でのtrr値 Simplorerの場合、モデルパラメータのみで表現出来る そして、L負荷、インバータ回路のシミュレーションの 収束性も良くリアルタイムにシミュレーション出来る。 SPICEの場合、等価回路にてモデル化する →非常に複雑な等価回路モデルの為、L負荷等では、 非常に収束性が悪くなる。.OPTION等で回避をする が非常に困難である。 SPICEの弱点(逆回復特性) ダイオードのモデルパラメータ：TT 測定方法がIFIR法でのtrr値 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル Simplorer独自パラメータモデル: IGBT本体 伝達特性 飽和特性 出力特性 スイッチング特性 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル Simplorer独自パラメータモデル: FWD IV特性 順方向 逆回復特性 Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル 誘導負荷回路シミュレーション IGBT+FWD 富士電機 1MBH50-060 600V50A SiC SBD ZERO RECOVERY RECTIFIER Cree CSD20060D 600V20A Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル 誘導負荷回路シミュレーション(損失計算の方法) Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010 3. IGBTのスパイスモデル LTspice(ファイルの移動) Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2010

Copyright (C) Bee Technologies2013 3. IGBTのスパイスモデル 2,000-3,000円でスパイスモデルをご提供しています。 スパイスモデル+回路図シンボルデータ+デバイスモデリングレポート Copyright (C) Bee Technologies2013

Simulation Circuit and Setting - Lithium Ion Battery 4.全体シミュレーションの事例 Lithium Ion Battery Simulation Circuit and Setting - Lithium Ion Battery VBATT VUN SOC : 100% NS =25 ILOAD=100Arms All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013

All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013 4.全体シミュレーションの事例 Lithium Ion Battery Simulation Result SOC SPEED VUN VBATT All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013

Simulation Circuit and Setting 4.全体シミュレーションの事例 Ni-MH Battery Simulation Circuit and Setting SOC : 100% Adding a capacitor (C1) of noise reduced NS =85 ILOAD=100Arms All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013

All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013 4.全体シミュレーションの事例 Ni-MH Battery Simulation Result SOC SPEED VUN VBATT All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013

Simulation Circuit and Setting 4.全体シミュレーションの事例 Lead-Acid Battery Simulation Circuit and Setting SOC : 100% Adding a capacitor (C1) of noise reduced NS =50 ILOAD=100Arms All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013

All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013 4.全体シミュレーションの事例 Simulation Result Lead-Acid Battery SOC SPEED VUN VBATT All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2013

Copyright (C) Bee Technologies2013 質疑応答 Copyright (C) Bee Technologies2013