IC-CAP 전력 전자장비 모델링

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전력 모듈이 작아지고 스위칭 주파수가 증가하고 새로운 와이드 밴드갭(WBG) 기술이 훨씬 더 빠른 스위칭 속도를 가능하게 하면서, 전력 전자장비 설계 커뮤니티를 위한 정확한 디바이스 모듈의 필요성이 커지고 있습니다. 다음 세 가지 기술과 디바이스 구조에 대해 고급 모델이 제공됩니다.

CMC가 채택한 GaN ASM-HEMT 모델

Compact Model Coalition(CMC)이 채택한 질화 갈륨(GaN) ASM-HEMT(Advanced SPICE Model for High Electron Mobility Transistor) 모델.

_{Panasonic의 허가를 받아 사용된 이미지.}

Si 및 SiC 전력-MOSFET 디바이스용 키사이트 모델

Si 및 SiC 전력-MOSFET 디바이스

IGBT 디바이스용 키사이트 모델

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 디바이스용 키사이트 모델

_{Infineon이 제공한 이미지.}

모든 3가지 모델은 모두 Verilog-A로 구현되었으며, ADS(Advanced Design System) 2017에서 시뮬레이션할 수 있습니다. Si/SiC 및 IGBT 모델은 특히 전력 전자장비 설계 실험실에서 일반적인 상황인 디바이스 프로세스 파라미터를 이용할 수 없는 고객을 위해 만들어졌습니다.

사용자 인터페이스에는 모델링 엔지니어가 수행해야 하는 주요 단계가 반영되어 있습니다.

	프로젝트 파라미터, 모델 플래그, 디바이스 상수를 설정합니다.
	매우 정교한 디렉토리에서 데이터를 로드합니다.
	모델 파라미터를 추출합니다.
	모델 정확도를 확인합니다.
	디바이스 모델 파라미터를 내보냅니다.

가장 정확한 최신 모델을 사용함으로써 디바이스 작동이 최고 수준의 정확도로 캡처되었다는 확신을 가질 수 있습니다.

전력 전자장비 모델링

그림 1. 사각형 마커로 표시된 측정된 데이터는 실선으로 표시된 모델링된 데이터에 의해 매끄럽게 캡처됩니다. 왼쪽에는 다양한 모델링 단계가 나와 있습니다. 오른쪽에서는 슬라이더를 사용하여 파라미터를 수동으로 조정할 수 있습니다.

이러한 추출을 활용할 고객군으로는 회로 설계자와 모델링 엔지니어 등 두 부류가 있습니다. 설계자들을 위해 키사이트에서는 디바이스 모델링용 W8598BP/BT PEMG(Power Electronics Model Generator) 소프트웨어 번들을 제공합니다. 설계자들은 GaN HEMT, Si/SiC PowerMOS, IGBT 등 제공된 모든 모델 유형에 대해 추출 흐름을 활용할 수 있습니다. 흐름을 맞춤 설정할 수 있는 최고의 유연성을 원하는 모델링 엔지니어를 위해 키사이트는 3개의 IC-CAP 애드온 패키지를 제공합니다. 아래 표에 해당 제품이 요약되어 있습니다.

Product Model Number	Description
W7398B	The W7398B Power Electronics Model Generator (PEMG) Software bundle for device modeling is an advanced device modeling software tailored towards the model extraction requirements of discrete semiconductor power electronic devices..
W7016E	The W7016E IC-CAP Power Electronics PowerMOS SiC Extraction Package Add-on software package enables the extraction of parameters of circuit compact models for Si and SiC PowerMOS devices.
W7017E	The W7017E IC-CAP Power Electronics IGBT Extraction Package Add-on package enables the extraction of parameters of circuit compact models for Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) devices.
W7018E	The W7018E IC-CAP Power Electronics GaN Extraction Package Add-on software package enables the extraction of parameters of circuit compact models for gallium nitride high electron mobility transistors (GaN HEMT) devices.