功率模块是一种采用绝缘栅双极性晶体管 (IGBT) 或金属氧化物半导体场效应晶体管作为 开关元件的高功率开关电路,广泛应用于电动汽车、可再生能源、光伏、风能和众多其 他应用。本文讨论了功率模块仿真中使用集总元件与使用 S 参数的区别。通过一个简单 的例子,证明了 S 参数是预测功率模块电气行为的更佳选择。最后,本文概述了一种适 用于自动优化的验证方法。
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- 简介:功率模块是高功率开关电路,广泛应用于电动汽车、可再生能源、光伏、风能和众多其他应用。与
一个封装中只有一个器件的情况相比,功率模块将多个 IGBT、MOSFET 和二极管封装在一起。 - 功率模块 S 参数应用基础:没有本文所述的工作,转换后的 S 参数就无法在电
路仿真器中仿真。其原因是,由于高速应用的标准化,所有参考管脚都未引出,并且认为管脚连接到参考电位。 - 参考管脚缺失的解决方案:该解决方案以图 6 中的正电源电压(称为 VPP 网
络)为例进行演示。对于 S 参数和后来使用的 RLCG
矩阵的仿真,我们采用 HyperLynx 高级解析器,如 Fast 3D 和混合解析器。 - 全自动 SPICE 封装器转换:若要直接集成到西门子功率模块设计套件中,建议使用 Xpedition VB.Net。
- 功能测试:为此,我们在 Xpedition AMS 中配置了完整的 SPICE 仿真。
- S 参数合规性检查和优化:建议在开展功能仿真之前先进行 S 参数合规性检查。
- 结语:这样,我们就能提供设计方法和解决方案,以满足未来对新型高效功率模块的巨大需求。
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