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詳細スイッチの振る舞い

概要

詳細スイッチを使用する解析には簡易スイッチモード詳細スイッチモードがあります。

詳細スイッチの内部回路構成については各素子モデルのヘルプページを参照ください。

スイッチ素子の動作領域には、オン領域(線形領域)・オフ領域(遮断領域)・アクティブ領域(飽和領域)があります。 アクティブ領域は、スイッチがオンとオフを切り替えるスイッチング時の遷移期間に発生します。

fig

簡易スイッチモードの場合

簡易スイッチモードは 簡易損失解析波形解析 を行った場合の動作モードです。

簡易スイッチモードではオン領域(線形領域)とオフ領域(遮断領域)に加えて、
アクティブ領域(飽和領域)を含む、すべての領域を動作領域としております。 スイッチのモデルが簡易なため、非常に高速な解析が可能です。

簡易スイッチモードにおいては、以下の無効化が行われます。

  • 入力容量の固定値化(ミラー効果による変動を無効化)
  • 出力容量の固定値化(特性テーブルによる変動を無効化)
  • 寄生インダクタンスの無効化

また、アクティブ領域(飽和領域)における電流はゲート電圧に比例する特性(Yfs固定)として計算されます。

  • FET: Id ∝ (Vgs - Vth)
  • IGBT: ic ∝ (Vge - Vth)

また、実際に損失解析及び波形解析が行われる直前までの過渡解析では以下の無効化が行われます。 ただし、定常解析時は無効化されません。

  • 帰還容量を無効化

詳細スイッチモードの場合

詳細スイッチモードは 詳細損失解析波形解析 を行った場合の動作モードです。

詳細スイッチモードではオン領域(線形領域)とオフ領域(遮断領域)に加えて、
アクティブ領域(飽和領域)を含む、すべての領域を動作領域としております。

実際に損失解析及び波形解析が行われる直前までの解析は理想スイッチモードで行われます。

  • 詳細損失解析: 定常解析及び開始時間までの過渡解析
  • 波形解析: 早送りモードによる定常解析及び過渡解析

理想スイッチモードではオン領域(線形領域)とオフ領域(遮断領域)を動作領域としております。
アクティブ領域(飽和領域)については計算されず無視されます。

この動作は詳細スイッチ素子の内部回路を次のように扱うことで達成されます。

  • 入力容量の固定値化(ミラー効果による変動を無効化)
  • 出力容量の固定値化(特性テーブルによる変動を無効化)
  • 帰還容量を無効化
  • 寄生インダクタンスの無効化