半導体

ダイオードやトランジスタなどの個別半導体デバイス

個別半導体デバイスを使用して電力を変換し、整流します。

用途に応じた半導体デバイスのモデル化にどのブロックを使用したらよいかについては、Choose Blocks to Model Semiconductor Devicesを参照してください。

Simscape ブロック

Current Limiter	Behavioral model of current limiter
Diode	Piecewise linear, exponential, or tabulated diode
Gate Driver	ゲートドライバー集積回路の動作モデル
GTO	Gate Turn-Off Thyristor
Half-Bridge Driver	Behavioral model of half-bridge driver integrated circuit
Half-Bridge (Ideal, Switching)	Half-bridge with ideal switches and thermal port (R2021b 以降)
Ideal Semiconductor Switch	Ideal Semiconductor Switch
IGBT (Ideal, Switching)	Ideal insulated-gate bipolar transistor for switching applications
MOSFET (Ideal, Switching)	Ideal N-channel MOSFET for switching applications
N-Channel IGBT	N-Channel insulated gate bipolar transistor
N-Channel JFET	N-Channel junction field-effect transistor
N-Channel LDMOS FET	N-Channel laterally-diffused metal-oxide-semiconductor or vertically-diffused metal-oxide-semiconductor transistors suitable for high voltage
N-Channel MOSFET	N-Channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor using either Shichman-Hodges equation or surface-potential-based model
NMOS Capacitor	N-type metal-oxide-semiconductor capacitor (R2024b 以降)
NPN Bipolar Transistor	NPN bipolar transistor using enhanced Ebers-Moll equations
Optocoupler	Behavioral model of optocoupler as LED, current sensor, and controlled current source
P-Channel JFET	P-Channel junction field-effect transistor
P-Channel LDMOS FET	P-Channel laterally-diffused metal-oxide-semiconductor or vertically-diffused metal-oxide-semiconductor transistors suitable for high voltage
P-Channel MOSFET	P-Channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor using either Shichman-Hodges equation or surface-potential-based model
PMOS Capacitor	P-type metal-oxide-semiconductor capacitor (R2024b 以降)
PNP Bipolar Transistor	PNP bipolar transistor using enhanced Ebers-Moll equations
Semiconductor Switch Selector	Controlled semiconductor switch at multiple fidelity levels (R2025a 以降)
SPICE-Imported MOSFET	Predefined MOSFET parameterized by external SPICE subcircuit
Thyristor	Thyristor using NPN and PNP transistors
Thyristor (Piecewise Linear)	Thyristor

関数

`ee_getEfficiency`	Calculate efficiency as function of dissipated power losses
`ee_importDeviceParameters`	Hitachi、Infineon、または Wolfspeed XML ファイルから理想的な半導体ブロックをパラメーター化する (R2021b 以降)
`ee_getPowerLossSummary`	Calculate dissipated power losses and switching losses
`ee_getPowerLossTimeSeries`	Calculate dissipated power losses and switching losses, and return time series data
`ee.spice.semiconductorSubcircuit2lookup`	Generate lookup table data for three-terminal or four-terminal devices from SPICE subcircuit (R2022a 以降)
`ee.spice.diodeSubcircuit2lookup`	Generate lookup table data for two-terminal devices from SPICE subcircuit (R2023a 以降)
`generateSemiconductorSwitchROM`	Generate reduced-order model of semiconductor switch subsystem (R2024b 以降)
`generateSemiconductorSubcircuitROM`	Generate reduced-order model of SPICE subcircuit (R2025a 以降)

トピック

データシートからのブロックのパラメーター化
メーカーのデータシートに記載されたデータと一致するようブロックパラメーターを指定するために使用する手法の概要。
データシートからの区分的線形ダイオードモデルのパラメーター化
メーカーのデータシートのデータと一致するように、区分的線形ダイオードのブロックパラメーターを指定する。
データシートからの指数ダイオードのパラメーター化
メーカーのデータシートのデータと一致するように、指数ダイオードのブロックパラメーターを指定する。
SPICE ネットリストからの指数ダイオードのパラメーター化
SPICE ネットリストのデータと一致するように、指数ダイオードのブロックパラメーターを指定する。
半導体の熱効果のシミュレーション
熱端子の使用による、発生する熱とデバイスの温度のシミュレーション。
半導体ブロックの I-V 基本特性のプロット
ブロックパラメーター値を基に、半導体ブロックの I-V 基本特性をプロットする。
MOSFET 特性ビューアー
指定したパラメーター値に基づく、MOSFET モデルの動作の検証。

注目の例

Improve Simulation Speed of Power Electronics Systems with Reduced Order Modeling

Enhance the model simulation speed of an electro-thermal DC-DC step-down converter by converting a high-fidelity switch to a reduced order model (ROM) switch. This conversion enables faster design iterations and analysis.

R2024b 以降
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スイッチングオーディオパワーアンプ

この例では、スイッチングオーディオパワーアンプ回路を示します。スイッチングオーディオパワーアンプは、スイッチングデバイスが完全にオンまたは完全にオフの状態でしか稼働しないため、従来型のパワーアンプと比較して効率的です。このオーディオパワーアンプは、1 MHz スイッチング周波数を使用し、出力電圧が 2 kHz および 2.5 kHz の正弦波入力を確実に追跡するための PI フィードバックコントローラーを備えています。スペクトルアナライザーにパワースペクトルがプロットされ、コントローラーとフィルター処理パラメーターの選択を通知するために使用できます。