Thermal-Module：MOSFET(database)の使い方

PSIMの理想素子は全て物理モデルから計算を行いません。ですので、ThermalModule素子の精度を気にする場合には、設計者が「損失特性」の「正しい特性」を理解(準備)する必要があります。目標が決まれば、PSIMのThermalモデルは、MOSFET(database)とMOSFET(Eon)を選択してご利用いただけます。ここでは、MOSFET(database)の使い方をご紹介します。

■手順
１）まず設計者がこのように動作して欲しい「正しい損失」を設定する必要があります。例えば「実機の測定、SPICE結果」などになります。本例ではSPICE(LTspice)の結果が仮想的な目標になります。
２）モデルの精度検証ですが、評価方法の一例をご紹介します。
３）もし精度をあげたい(差を減らす)場合には、補正係数を利用する方法があります。

～～モデルの精度検証例～～～
＜確認作業＞
・「Buck Convertor」のMOSFETをIRF1010(Infenion)の①LT-SPICEモデル、②MOSFET(database)、で損失特性を計算し比較した。①はLT-Spiceのライブラリ、②はInfenion社のDatasheetの条件で行った。
　◆設定方法：図１：LTspice_psimsch、図２：Thermal_psimsch参照
　◆Datasheet：IRF1010EZ - Infineon Technologies 参照
図１：LTspice_psimsch

図２：Thermal_psimsch

＜結果＞
・全損失の誤差は数％程度　　　　　　　　　　　・要素別差：SW損失10～20％、導通損失１～４％

※）添付資料
　★LTspiceモデルpsimsch： BuckFET_IRF1010EZ_SPICE_new.psimsch
　★Thermalモデルpsimsch ： BuckFET_IRF1010EZ_Thermal.PSIMSCH

～～補正係数の利用方法～～～
①主要因子での依存性をPSIMで計算する（主要因子は負荷側に流れる電流If1）。
②「正しい値」との誤差を算出する（本例では「LTspiceとの差」）。
③依存性を式化し、主要因子依存をパラメータ化した。
◆図３：主要因子依存性を求め、近似式を求める。

◆図４：主要因子パラメータで補正係数を代入。