サーマルダイナミックモデル（Thermal Dynamic Model）とは

前回は、熱に関するシミュレーションを行うためのSPICEモデルの1つであるサーマルモデル（Thermal Model）の概要を説明しました。今回はもう1つの熱シミュレーション用SPICEモデルであるサーマルダイナミックモデル（Thermal Dynamic Model）に関する概要を説明します。

サーマルダイナミックモデルとは

サーマルダイナミックモデルは、前回説明したサーマルモデルを内蔵し自己発熱により特性が変化するSPICEモデルです。部品の損失とモデルに内蔵されているThermal ModelでTjを算出し、そのTjを部品の電気特性に反映させます。

以下はサーマルダイナミックモデルのソース例です。部品がSiCショットキーバリアダイオード（SCS220）になっていますが、考え方は上図と同じで、SiC-SBDのサブサーキットモデルにサーマルモデルが付加されています。

サーマルダイナミックモデルの使用例を示します。回路は最初に示した模式図と考えてください。Q1はSiC-MOSFETで、ヒートシンクを備えており、条件としてはTa＝25℃が与えられています（Ta端子に25VDCを印加）。MOSFETのスイッチングによってTjが上昇し（上段のグラフ）、Tjの変化によりQ1の特性が変化（中段、下段）することことが、シミュレーション結果として得られています。