知って得するキーポイント

ROHM Solution Simulatorに熱解析機能を追加:回路規模での電気・熱連成解析を無償提供 シミュレーションで熱の課題を事前解決

2022.04.12

ロームが提供するWebシミュレーションツール「ROHM Solution Simulator」に熱解析機能が追加され、ローム公式Webサイトにおいて第一弾となるSolution Circuit、10点が公開されました。これは、パワー半導体とICおよび受動部品を含む回路規模の、電気・熱連成解析のオンライン無償提供は業界唯一*となります。    *2021年11月4日現在 ローム調べ

近年、パワーデバイスは電力変換アプリケーションにおいて重要な役割を担っています。そして、大電力、高電圧を扱うアプリケーションの開発におけるシミュレーションは、特に安全性を事前に確保する意味で効果的な手法になっています。また、大電力を扱うアプリケーションでは電気的特性や回路動作に加えて熱設計が非常に重要になっており、熱シミュレーションに対するニーズの高まりに対応したものです。

ROHM Solution Simulatorは、パワーデバイスやドライバICなどで構成した回路を一括検証できる無償の電子回路シミュレーションツールで、2020年の公開からその応用性と精度の高さが評価され、アプリケーション開発工数削減に有効なツールとして広く利用されています。Solution Circuitは、ロームがROHM Solution Simulatorでのシミュレーション用に用意したアプリケーション回路やICの基本動作回路のシミュレーションモデルで、いずれも無償で利用できます。

<ROHM Solution Simulator熱解析機能のキーポイント>

  • パワー半導体とICおよび受動部品による回路の電気・熱連成解析できる業界唯一の機能。
  • 回路動作時の半導体チップ温度(ジャンクション温度)に加えて、端子温度や基板上部品の熱干渉まで解析可能。
  • 従来十数時間から1日近くの時間を要した熱解析シミュレーションを10分以内で実行。
  • 従来試作機で実測していた各部品の温度を事前に簡単に確認できるため、再作業が減り開発工数を削減可能。

ROHM Solution Simulatorの熱解析機能とは

今回、ROHM Solution Simulatorに追加された熱解析機能は、実基板から算出した放熱に関するパラメータを熱流体解析ツールで3Dモデル化し、電気回路シミュレータで熱解析できるよう1Dに低次元化して、電気と熱を連成解析するものです。連成解析とは、電気、熱、流れなど、異なる2つ以上からなる領域の連成現象を処理し、定常および過渡の状態を計算する解析手法です。

ROHM Solution Simulatorに熱解析機能追加。熱解析を実現する電気・熱連成解析。

アプリケーション動作時に変化する半導体チップ温度(ジャンクション温度)に加え、端子温度基板上部品・モジュール内チップの熱干渉を確認することができます。

ROHM Solution Simulatorに熱解析機能追加。半導体チップ温度に加え、端子温度や基板上部品・モジュール内チップの熱干渉を確認可能。

従来これらの熱解析シミュレーションは十数時間から1日近くの時間を要するものでしたが、ROHM Solution Simulatorでは10分以内で実行することができます。

ROHM Solution Simulatorに熱解析機能追加。PCT Heaterアプリケーション回路の熱解析の例。

今回、第一弾としてリリースされたSolution Circuitは、IGBTとシャント抵抗器を搭載したPTC Heater(内燃機関を持たない電気自動車専用のヒーター)アプリケーション回路、DC/DCコンバータICのBD9G500EFJ-LA、LEDドライバICのBD18337EFV-MおよびBD18347EFV-M、LDOレギュレータICのBD450M2EFJ他5機種の、計10点になります。詳細については、末尾にある「関連情報」のリンクを利用してください。

熱解析機能は今後、電子回路設計において熱が課題となりやすいアプリケーションやデバイスのSolution Circuitに順次実装を進めて行きます。

ROHM Solution Simulatorに熱解析機能追加。Solution Circuitのリリース状況。

関連情報
以下、ROHM Solution Simulatorの全般に関する情報と今回リリースされた熱解析機能を搭載したSolution Circuitへのリンクです。ROHM Solution SimulatorおよびSolution Circuitの利用は無償ですが、MyROHMに登録する必要があります。また、シミュレーションの実行にはMyROHMにログインしている必要があります(ログインせずに実行しようとするとログインを求める画面が表示されます)。

  • ◆ ROHM Solution Simulatorのページ:https://www.rohm.co.jp/solution-simulator
    ROHM Solution Simulatorのスタートページです。ROHM Solution Simulatorに関する最新情報や動画、シミュレーションに必要なSolution Circuitやドキュメントが公開されています。
  • ◆ 今回リリースされた熱解析機能を搭載したSolution Circuit
    アプリケーション回路:PTC Heater
    DC/DCコンバータIC:BD9G500EFJ
    LED Driver IC:BD18337EFVBD18347EFV
    LDOレギュレータIC:BD450M2EFJBD433M2EFJBD450M5FP2BD433M5FP2BD450M5FPBD433M5FP
    ※タイトル、製品名をクリックすると、MyROHMにログイン済みの場合はROHM Solution Simulatorが起動し、クリックしたSolution Circuitが開きシミュレーションが実行されます。
  • ◆ Tech Web基礎知識:回路シミュレーション
    Tech Web基礎知識の「回路シミュレーション」では、以下の記事を公開しています。ROHM Solution Simulatorの使用法や応用例などを解説しています。

電子回路シミュレーションの基礎
ROHM Solution Simulatorとは
ROHM Solution Simulator:PFC回路の最適化
ROHM Solution Simulator:インバータ回路の最適化

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