電力効率とEMIノイズを高速に予測できるIGBT/IEGT向け回路モデル技術を開発 東芝デバイス&ストレージ

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東芝デバイス&ストレージが2019年6月14日、電力効率とEMIノイズを高精度かつ高速に予測できるIGBT/IEGT向け回路モデル技術を開発したと発表した。同技術により、従来技術と比較して、電力効率の予測値の誤差率は20分の1以下に改善し、シミュレーションの実行時間は30分1以下に短縮できるという。

今回開発した回路モデルには次の2つの特長がある。1つ目は、理想ダイオードとRC回路を組み合わせたサブ回路を並列に2つ追加した点だ。並列のサブ回路構造を採用し、電子とホールの動きを模式的に表現できるようだ。これにより、バイポーラ素子特有の複雑なスイッチング特性の、より高精度な予測を可能にした。

2つ目は、スイッチング動作中の容量の経時変化に対応する機能を備えた点だ。素子にかかる電圧の変化に対応して容量値が非線形的に変化していく容量モデルを組み込み、スイッチング時に発生するEMIノイズをより現実に近い状況で予測できる。

これらの特長を備えた回路モデルにより、IGBTやIEGTにおいても、高精度な回路シミュレーションが実行可能だ。また、同技術は、モデル構成が最適化されているので、従来技術と比較してシミュレーション時間を30分の1以下に短縮できる。

今後は、同技術のさらなる精緻化を進め、早期の実用化を目指すとともに、回路モデル技術の開発を促進し、機器のより効率的でスムーズな開発の実現に貢献するとしている。

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