SPICE集成模型：栅极驱动器对开关损耗的影响

英飞凌科技股份公司的英飞凌功率仿真平台 （IPOSIM） 广泛用于计算功率模块、分立器件和圆盘器件的损耗和热行为。该平台现在集成了基于 SPICE 的模型生成工具，该工具将外部电路和栅极驱动器选择整合到系统级仿真中。该工具考虑到器件的非线性半导体物理特性，为静态、动态和热性能提供了更准确的结果。这使得在各种工作条件下都能进行高级器件比较，并更快地做出设计决策。开发人员还可以自定义他们的应用程序环境，以直接在工作流程中反映实际作条件。因此，它们可以优化应用性能，缩短上市时间，并减少昂贵的设计迭代。IPOSIM 集成了 SPICE，以支持开关功率和热性能至关重要的广泛应用，包括电动汽车 （EV） 充电、太阳能、电机驱动、储能系统 （ESS） 和工业电源。

在全球向脱碳未来过渡的过程中，电力电子对于实现更清洁的能源系统、可持续交通和更高效的工业流程至关重要。这种转变增加了对高级仿真和验证工具的需求，这些工具使设计人员能够在开发周期的早期进行创新。同时，他们必须提供高效、高功率密度的设计，例如电动汽车充电器、太阳能逆变器、电机驱动器和工业电源，同时最大限度地减少设计迭代并降低开发成本。开关损耗和热性能是这一过程中的决定性因素，但传统的硬件测试仍然耗时、成本高昂，并且在捕捉真实条件方面仍然有限。

通过集成 SPICE，IPOSIM 将真实开关行为的仿真完全在线化，并帮助用户在开发过程的早期阶段优化其设计。通过将系统仿真扩展到实际条件，这些模型可以考虑杂散电感、栅极电压和死区时间等关键参数。器件表征反映了更真实的工作场景下的开关行为，并考虑了所选的栅极驱动器。该功能完全集成到 IPOSIM 的多设备比较工作流程中，使用户能够选择标有 SPICE 图标的设备、配置应用环境并遵循引导式仿真过程。凭借其系统级精度和直观的工作流程，IPOSIM 基于 SPICE 的新型模型可实现更快的设备选择和更可靠的设计决策。该解决方案完全嵌入到 IPOSIM 中，可在线免费获得。

带有 SPICE 的 IPOSIM 现已上市。使用该功能需要免费注册公司。可用的拓扑和设备标有 SPICE 图标。

第一个版本支持 IPOSIM 预定义的 3 相 2 电平（分立）拓扑中的 1200 V 碳化硅分立器件，以及 36 个兼容的栅极驱动器。未来的更新将扩展到 CoolMOS、CoolSiC 模块、OptiMOS、GaN 器件和更多栅极驱动器器件。