パワーモジュールの小型化、スイッチング周波数の上昇、新しいワイドバンドギャップ(WBG)技術によるエッジスイッチ速度の高速化に伴い、パワーエレクトロニクス設計コミュニティにおける正確なデバイスモデルの必要性が高まっています。 以下の3つの技術とデバイス構造について、高度なモデルを紹介します:

CMCで採用されたGaN ASM-HEMTモデル

画像はパナソニックの許可を得て使用しています。

SiおよびSiCパワーMOSFETデバイス用のキーサイトモデル

SiおよびSiCパワーMOSFETデバイス

IGBTデバイス用キーサイトモデル

画像提供:Infineon

これら3つのモデルはすべてVerilog-Aで実装されており、Advanced Design System (ADS) 2017でシミュレーションを行うことができます。 Si/SiCおよびIGBTモデルは、デバイス・プロセス・パラメータが利用できない場合のために作成されています。これは、パワーエレクトロニクスのデザインラボでは一般的な要求です。

ユーザーインタフェースは、モデリングエンジニアが必ず通る主要なステップを反映しています。

プロジェクト

 

プロジェクトのパラメータ、モデルフラグ、デバイス定数を設定します。

測定データ

 

高度に構造化されたディレクトリからデータをロードします。

抽出

 

モデルパラメータを抽出します。

検証

 

モデル確度を検証します。

エクスポート

 

デバイスモデルのパラメータをエクスポートします。

最新かつ高確度なモデルで、デバイスの挙動を高い確度で捕捉しているため、ご安心いただけます。

図1. 四角いマーカーで示された測定データは、実線で示されたモデル化されたデータでよく捕捉されています。 さまざまなモデリングのステップが左側に示されています。 右側のスライダでパラメータを手動で調整することができます。

抽出を活用するお客様は2つのグループ、回路設計者モデリングエンジニアです。 設計者向けには、 W8598BP/BT デバイスモデリング用パワー・エレクトロニクス・モデル・ジェネレーター(PEMG)ソフトウェアバンドルをご紹介しています。 設計者は、GaN HEMT、Si/SiC PowerMOS、およびIGBTなど、提供されるすべてのモデルタイプの抽出フローを活用できます。 フローのカスタマイズに最大限の柔軟性を求めるモデリングエンジニアのために、3種類のIC-CAPアドオンパッケージを提供します。 これらの製品は、下表のようにまとめられます。

Product Model Number Description
W7398B
The W7398B Power Electronics Model Generator (PEMG) Software bundle for device modeling is an advanced device modeling software tailored towards the model extraction requirements of discrete semiconductor power electronic devices..
W7016E The W7016E IC-CAP Power Electronics PowerMOS SiC Extraction Package Add-on software package enables the extraction of parameters of circuit compact models for Si and SiC PowerMOS devices.
W7017E The W7017E IC-CAP Power Electronics IGBT Extraction Package Add-on package enables the extraction of parameters of circuit compact models for Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) devices.
W7018E The W7018E IC-CAP Power Electronics GaN Extraction Package Add-on software package enables the extraction of parameters of circuit compact models for gallium nitride high electron mobility transistors (GaN HEMT) devices.

 

時代の先端を行き、設計をより早くより自信を持って生産に移行できます。 パワー・エレクトロニクス・モデル抽出スイートは、 使いやすいUIと最新かつ最も強力なモデルによって、個別のパワー・エレクトロニクス・デバイスの包括的なモデリングソリューションを提供します。

IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェアの詳細については、以下をご参照ください。IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア

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