デバイス特性の評価

Automatically apply parameterizations from Infineon datasheets to tabulated IGBT (Ideal, Switching) and Diode blocks in Simscape™ Electrical™.

この例では、表面電位ベースの MOSFET モデルについて、I-V 特性と C-V 特性のパラメーター選択の影響を確認する方法を示します。MOSFET 特性ウィンドウを開くには、MATLAB® コマンド ウィンドウで、「MOSFETParameterAnalyzer」と入力します。

この例では、表面電位ベースの P チャネル LDMOS 電界効果トランジスタ モデルについて、I-V 特性と C-V 特性のパラメーター選択の影響を確認する方法を示します。LDMOS 特性ウィンドウを開くには、MATLAB® コマンド ウィンドウで、LDMOSParameterAnalyzer を実行します。

この例では、表面電位ベースの MOSFET 熱モデルについて、I-V 特性と C-V 特性のパラメーター選択の影響を確認する方法を示します。MOSFET の熱特性のウィンドウを開くには、MATLAB® コマンド ウィンドウで、MOSFETThermalParameterAnalyzer を実行します。

この例では、NMOS トランジスタの I-V 特性と C-V 特性の生成を示します。Define Sweep Parameters ブロックをダブルクリックして、ゲートの電源電圧スイープとドレインの電源電圧スイープのバイアス条件と、生成するプロットのタイプを定義します。次に、モデルの [プロットを生成] ハイパーリンクをクリックします。出力静電容量 C_oss は、ドレイン電源電圧のスイープに対してのみ表示されます。C-V 特性は生成にそれぞれ数分かかる場合があることに注意してください。

この例では、絶縁ゲート バイポーラ トランジスタの Ic 対 Vce 曲線の生成を説明します。'Define Conditions (Vge and Vce)' というラベルの付いたブロックをダブルクリックして、ゲートとエミッター間の電圧と、コレクターとエミッター間の最小電圧および最大電圧からなるベクトルを定義します。モデルのハイパーリンク [plot curves] をクリックしてシミュレーションを実行し、シミュレーション結果をプロットします。

この例では、2 つの異なる温度における IGBT の Ic 対 Vce 曲線の生成を説明します。プロットを生成するには、モデルの [Plot IGBT curves] というラベルの付いたハイパーリンクをクリックします。

この例では、IGBT の動的特性がパラメーターに依存する様子を示します。動的特性をデータシート値または測定データに一致させるための前提条件として、静的 I-V 曲線を定義するパラメーターを設定します。詳細については、'IGBT 特性' の例 IGBTCharacteristics を参照してください。静的パラメーターが正しく設定された状態で、動的パラメーターを次のように設定できます。

このテスト ハーネス例は、Simscape™ Electrical™ N-Channel IGBT の [簡易 I-V 特性およびイベントベースのタイミング] モデリング オプションの検証に使用できます。このモデリング オプションは、オン状態のゲート電圧に対応する I-V データのみを必要とし、コレクター-エミッター電圧をシミュレーション時間の線形関数にして、ターンオン時立ち上がり時間とターンオフ時立ち下がり時間をモデル化します。このアプローチの利点は、シミュレーションが速くなり、パラメーター化が容易になることです。

この例では、Simscape™ Electrical™ のスイッチング デバイスの詳細モデルを使用して、表形式のスイッチング損失データを作成する方法を示します。その後、この表形式のデータを区分線形スイッチング デバイス コンポーネント モデルで使用して、高速シミュレーションまたは固定ステップ シミュレーション向けに構成されたシステム モデルにおける総損失を予測できます。

この例では、N チャネル MOSFET の特性曲線の生成を示します。'Define Conditions (Vg and Vds)' というラベルの付いたブロックをダブルクリックして、ゲートの電圧と、ドレインとソース間の最小電圧および最大電圧からなるベクトルを定義します。次に、モデルのハイパーリンク plot results をクリックします。

この例では、さまざまなパラメーター表現における非線形インダクタの動作の比較を示します。基本パラメーター値から開始して、線形および非線形表現のパラメーターが導出されます。次に、これらのパラメーターが Simscape™ モデルで使用され、シミュレーション出力が比較されます。

この例では、Jiles-Atherton 磁気ヒステリシス方程式の方程式係数の変更が、結果の B-H 曲線に与える影響を示します。シミュレーション パラメーターは、4 回の完全な AC サイクルを実行するように構成されており、磁場の強さ (H) と磁束密度 (B) の初期値はどちらもゼロに設定されています。

この例では、非線形変圧器のコアにおける磁化特性の計算を説明し、確認します。基本パラメーター値から開始して、コア特性を導出します。次に、これをテスト回路例の Simscape™ モデルで使用します。このモデルを使用して、オシロスコープ上でコアの磁化特性をプロットできます。次に、モデルの出力を既知の値と比較します。

この例では、NPN バイポーラ トランジスタの Ic 対 Vce 曲線の生成を説明します。'Define Conditions (Ib and Vce)' というラベルの付いたブロックをダブルクリックして、ベース電流と、コレクターとエミッター間の最小電圧および最大電圧からなるベクトルを定義します。モデルのハイパーリンク [plot curves] をクリックしてテストを実行し、曲線のプロットを生成します。

この例では、PNP バイポーラ トランジスタの Ic 対 Vce 曲線の生成を説明します。'Define Conditions (Ib and Vce)' というラベルの付いたブロックをダブルクリックして、ベース電流と、コレクターとエミッター間の最小電圧および最大電圧からなるベクトルを定義します。モデルのハイパーリンク [plot curves] をクリックしてテストを実行し、曲線のプロットを生成します。

この例では、ショットキー バリア ダイオードの電流対電圧曲線の生成を示します。'Define Temperatures for Tests' というラベルの付いたブロックをダブルクリックして、特性をプロットする温度のベクトルを定義します。テストを実行し、モデルのハイパーリンク [plot curves] をクリックして I-V 曲線をプロットします。

この例では、マスク値に対する Thyristor ブロックの静的動作の検証を示します。マスク値はデータシート値に密接に関連し、Thyristor ブロックはこれらの値を使用して、このブロックのモデル化に使用した方程式の係数を計算します。

この例では、マスク値に対する Thyristor ブロックの動的動作の検証を示します。マスク値はデータシート値に密接に関連し、Thyristor ブロックはこれらの値を使用して、このブロックのモデル化に使用した方程式の係数を計算します。テストの詳細については、各テスト サブシステムをダブルクリックしてください。

この例では、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ (MOSFET) サブサーキットを等価の Simscape™ コンポーネントに変換し、いくつかの標準的な MOSFET の特性 (すなわち Id 対 Vgs、Id 対 Vds、Qiss/ゲート電荷、Qoss/出力電荷、およびブレークダウン電圧) に関して SPICE と Simscape のプロットを比較する方法を説明します。関数 subcircuit2ssc は、SPICE ネットリスト ファイル内のすべてのサブサーキット コンポーネントを、1 つ以上の等価の Simscape ファイルに変換します。

この例では、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ (MOSFET) の SPICE シミュレーション結果を使用して、Simscape™ で N チャネル MOSFET (ルックアップ テーブルに基づく) のパラメーター値を設定する方法を説明します。その後、Simscape の N チャネル MOSFET の特性を SPICE ネットリストのシミュレーション結果と比較します。

この例では、Hitachi IGBT モジュールからパラメーターをインポートして IGBT (Ideal, Switching) ブロックに保存する方法を示します。Hitachi IGBT パラメーターは hitachi 形式で XML ファイルに保存されています。

この例では、洗濯機をモデル化し、その運転中に故障を発生させる方法を説明します。この例では、洗濯機の給水機能が特定の時間に故障するというシナリオで、そのシステム応答をモデル化します。満水となっていない外側ドラムの排水により、電気モーターがオフに切り替わり、洗濯機の運転が中止されます。

Generate lookup table data for a silicon carbide (SiC) metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) from SPICE subcircuits by using the ee.spice.semiconductorSubcircuit2lookup function and parameterize an N-Channel MOSFET block in Simscape™ Electrical™.