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ダイオードモデルについて
1.
ダイオードのスパイスモデル 2011年4月20日(水曜日)
株式会社ビー・テクノロジー http://www.bee-tech.com/ Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 1
2.
ダイオードのスパイスモデルの推移 順方向特性(共通) 接合容量特性(共通) 逆回復特性(それぞれのモデルで特徴がある)
スタンダード プロフェッショナル モデル スペシャルモデル モデル 電流減少率モデル (パラーメータ (等価回路モデル) モデル) 青色と橙色にはモデルの世界観が異なる 青色はIFIR法 橙色は電流減少率法 Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 2
3.
ダイオードのスパイスモデルの推移 デバイスモデリング教材をご活用下さい(12種類)
スタンダードモデル プロフェッショナルモデル スペシャルモデル (パラーメータモデル) (等価回路モデル) 電流減少率モデル Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 3
4.
ダイオードのスパイスモデルの種類 スタンダードモデル →逆回復特性(trr)をモデルパラメータTTのみで表現する
プロフェッショナルモデル →逆回復特性(trr)を波形レベル(trr=trj+trb)で等価回路で表現する。 一般に、デバイスモデルは、大きく分類すると、2つに区分出来ます。 ①パラメータ・モデル ⇒デバイスモデル記述をパラメータのみで、表現します。単体のダイオード、 ショットキ・バリア・ダイオードMOSFET、トランジスタ、Junction FET、a-Si TFT、 poly-Si TFTなどのデバイスがモデルパラメータで表現されています。 但し、上記デバイスの場合でも、特定の電気的特性を持たせる為に、パラメータ・モデルをメインとして、周辺に、 等価回路を組み込み、ビヘイビアモデルとして、表現する場合もあります。 ②ビヘイビア・モデル=等価回路モデル=マクロモデル ⇒デバイスの電気的表現を、ビヘイビア素子などを活用し、等価回路でデバイス を表現しているモデルです。上記以外(大部分)のデバイスモデルは、ビヘイビア・ モデルで表現されています。 Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 4
5.
逆回復特性の定義(IFIR法)
逆回復時間の定義 Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 5
6.
ダイオードのスタンダードモデル
*$ *Part number:SF20LC30 *Manufacturer:SHINDENGEN *All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. .MODEL SF20LC30 D + IS=85.678E-6 + N=3.1502 + RS=6.8466E-3 + IKF=1.0882 + CJO=309.32E-12 + M=.41724 + VJ=.53477 + ISR=0 + BV=300 + IBV=250.00E-9 + TT=11.542E-9 *$ Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 6
7.
ダイオードのスタンダードモデル
Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 7
8.
ダイオードモデルのネットリスト
スタンダードモデル プロフェッショナルモデル *$ * PART NUMBER: 1SR139-400 *$ * MANUFACTURER: ROHM * PART NUMBER: 1SR139-400 * VRM=400,Io=1.0A=IFSM=40A * MANUFACTURER: ROHM * All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. .SUBCKT D1SR139-400 A K * VRM=400,Io=1.0A=IFSM=40A R_R2 5 6 3500 * All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. R_R1 3 4 1 .MODEL 1SR139-400 D C_C1 5 6 100p + IS=11.797E-12 E_E1 5 K 3 4 1 S_S1 6 K 4 K _S1 + N=1.3533 RS_S1 4 K 1G + RS=52.928E-3 .MODEL _S1 VSWITCH Roff=50MEG Ron=1m Voff=90mV Von=100mV + IKF=.20632 G_G1 K A VALUE { V(3,4)-V(5,6) } + ISR=0 D_D1 2 K D1SR139-400 D_D2 4 K D1SR139-400 + CJO=22.539E-12 F_F1 K 3 VF_F1 1 + M=.36819 VF_F1 A 2 0V + VJ=.46505 .MODEL D1SR139-400 D + BV=400 + IS=11.801E-12 + N=1.3533 + IBV=10.000E-6 + RS=52.928E-3 + TT=7.6751E-6 + IKF=.20632 .ENDS + ISR=0 *$ + CJO=22.539E-12 + M=.36819 + VJ=.46505 + BV=400 COMPONENTS: + IBV=10.000E-6 + TT=3.8551E-6 DIODE/ GENERAL PURPOSE RECTIFIER .ENDS PART NUMBER: 1SR139-400 *$ MANUFACTURER: ROHM Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 8
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ダイオードモデルによる逆回復特性の違い
スタンダードモデル プロフェッショナルモデル Measurement Measurement Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 9
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スペシャルモデル(電流減少率モデル) 電流減少率モデルは、デバイス自体の特性よりも外部回路による 電流減少率を如何に表現するかがポイントとなる。
電流減少率は、構成される回路定数で決定される為である。 モデルの等価回路において、外部回路により決定される 電流減少率を検出し、それをデバイス自体の振る舞いに 反映させる機能を持たせなければならない。 等価回路のポイント trb期間中の時定数 t i I exp R C R C Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 10
11.
スペシャルモデル(電流減少率モデル)
di VL L dt IF IR Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 11
12.
スペシャルモデル(電流減少率モデル)
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.2011 12
13.
スペシャルモデル(電流減少率モデル)
ダイオードに流れる電流 i di VL L dt VL Lの両端の電圧 Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 13
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スペシャルモデル(電流減少率モデル)
IF t Qrr IR trr 電流変化率di/dtが大きいとノイズの原因になる。 Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 14
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スペシャルモデル(電流減少率モデル)
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 ソフトリカバリーの方がノイズ低減に貢献します。 Copyright (C) Bee Technologies Inc.2011 15
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Bee Technologies Group
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