你的位置:首页 > 测试测量 > 正文

IPOSIM的今昔——从器件级的计算到基于系统的仿真

发布时间:2022-06-22 来源:英飞凌 责任编辑:wenwei

【导读】选择合适的功率半导体器件是功率电路设计的核心,需要通过计算获得器件的损耗、系统温度,有时还需要估算器件的寿命。这是个系统工程,一般需要专业团队和多种仿真软件实现。这对于大多数的设计团队的项目很难实现,为此英飞凌25年前就提供的基于器件的损耗和温度计算工具IPOSIM,这一平台发展到今天已经实现基于英飞凌器件模型库和PLECS的云仿真。


IPOSIM的诞生


IPOSIM—IGBT Power Simulation for eupec IGBT,诞生于上世纪的90年代末期,它是完全基于Excel Sheet的IGBT和续流二极管损耗和热仿真的计算书,早期只支持100多个型号的NPT型第二代IGBT。


1655123251548860.png

我的珍藏版


这样简单易用的“仿真”,结束了工程师需要代公式手算的历史,把工程师从繁琐重复的计算中解放出来。不少企业从此脱离了不会算,热设计靠毛估估的时代,但这一试算表的定位是产品选型工具


它是假设流过器件电流是正弦的,并做线性近似。


1655123236564466.png


IPOSIM Excel版历经6次大改版,到它退出历史舞台时功能已经很强大了,它可以比较多个器件的损耗,结温,壳温,纹波,给出最大输出有效值电流能力等。甚至可以按照变化的负载工况,算出变化的损耗和温度,但归根到底它还是基于器件的计算。


1655123222957809.png


开启云仿真


网络版IPOSIM是英飞凌数字化仿真平台的一个重要转折点,进入2010年代,英飞凌开始利用半导体行业网上设计方案供应商Transim Technology推出IPOSIM网上设计仿真工具,后台仿真软件是Portunus。这一仿真平台免安装,友好的GUI用户界面,一步一步帮你快速出结果,功能比IPOSIM Excel版本强多了,它是基于系统的仿真,可以支持多种拓扑结构和4种DC/AC调制策略,精度也比用公式计算高。


4.jpg


IPOSIM的新时代


2018年英飞凌开始采用的PLECS作为web版的IPOSIM后台仿真平台,这样做的好处是提高了仿真性能。我们为客户开放器件PLECS模型,所以工程师可以以在线和离线方式使用电路模板和热/电模型进行仿真。


1655123201711529.png


今天的IPOSIM支持19种不同的功率电路拓扑,包括三电平中的ANPC,器件库包括IGBT/SiC模块,单管,功率二级管和晶闸管等。


系统的调制方法非常丰富,三相两电平的调制方式包括正弦调制、六种空间矢量方式等9种调制方式,负载可选感性负载和容性负载。输出频率低至0.1Hz。


仿真包括静态工况,周期负载和模块器件寿命估算。


6.jpg


最大和最小的IGBT:


在IPOSIM的器件库里有小到1A 600V SOT-223封装的单管,这是业内最小的IGBT,大到750A 6500V IGBT模块,业内最大的IGBT模块,散热面尺寸差1200多倍,实际系统中IGBT损耗差1万多倍。


7.jpg

8.jpg


我们可以通过IPOSIM在不同的拓扑和调制策略下做损耗和热仿真,我们也开放仿真用的PLECS模型,注册myinfineon就可以下载。



免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理。


推荐阅读:


DC-DC升压稳压器外围元器件的选择与优化

MEMS压力传感器解决人机界面新痛点

变频器用IGBT模块的故障分析及静态测量

具备出色稳定性的CoolSiC MOSFET M1H

面对电磁辐射干扰,如何轻松进行电子线路设计布局?

特别推荐
技术文章更多>>
技术白皮书下载更多>>
热门搜索

关闭

关闭