Analiza termiczna w narzędziu online ROHM Solution Simulator znacząco zmniejsza zasoby i czas wymagany do opracowywania aplikacji

Firma ROHM dodała nową funkcję analizy termicznej do swojego oprogramowania ROHM Solution Simulator, która umożliwia projektantom obwodów i systemów elektronicznych na rynku motoryzacyjnym i przemysłowym zbiorczą weryfikację problemów termicznych urządzeń zasilających i układów scalonych sterowników w różnych obwodach.

ROHM Solution Simulator, działający na stronie internetowej ROHM, umożliwia bezpłatne przeprowadzanie różnorodnych symulacji – od wyboru komponentów po indywidualne urządzenie, a nawet weryfikację na poziomie systemu. Umożliwia to łatwą i dokładną weryfikację produktów ROHM, takich jak urządzenia SiC w półprzewodnikach mocy, układach scalonych sterownika/zasilania oraz elementach pasywnych (tj. rezystorów bocznikowych) pracujących w obwodach w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.

Firma ROHM wydała Solution Simulator w 2020 r. – zgodnie z ogólnym celem firmy: opracowywaniem i wspieraniem obwodów aplikacyjnych, które maksymalizują właściwości układów scalonych sterowników i urządzeń zasilających zaprojektowanych do dostarczania dużej mocy na rynku motoryzacyjnym i urządzeń przemysłowych. W tym kontekście ROHM Solution Simulator umożliwia pełną weryfikację obwodów półprzewodnikowych i analogowych układów scalonych mocy. Narzędzie jest bezpłatne, a oprogramowanie zostało dobrze przyjęte ze względu na jego użyteczność i wysoką dokładność.

Nowo dodana funkcja analizy termicznej może zostać zaimplementowana w obwodach rozwiązań dla urządzeń i aplikacji, w których ciepło może stanowić problem w projektowaniu obwodów elektronicznych. Przykładem są nagrzewnice PTC (nagrzewnice zaprojektowane specjalnie do pojazdów elektrycznych bez silników spalinowych) wyposażone w tranzystory IGBT i rezystory bocznikowe, a także układy scalone przetwornic DC/DC i sterowniki LED w celu zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania na symulację temperatury podczas pracy obwodu. Jest to jedyny symulator online w branży, który umożliwia elektryczną i termiczną analizę nie tylko temperatury chipa półprzewodnikowego (złącza) podczas pracy, ale także temperatury pinów, a także zakłóceń termicznych elementów płytki w obwodach rozwiązań, które obejmują zarówno półprzewodniki mocy i układy scalone wraz z elementami pasywnymi. W rezultacie analizę termiczną, która kiedyś zajmowała nawet jeden dzień, można teraz przeprowadzić w około dziesięć minut (100x szybciej niż metody konwencjonalne). Dzięki temu użytkownicy mogą szybko i łatwo sprawdzić temperaturę różnych części urządzenia przed prototypowaniem (zamiast po, jak ma to miejsce obecnie), zmniejszając potrzebę przeróbek. Jednocześnie zmniejsza się ilość zasobów potrzebnych do opracowania aplikacji, w których problemem jest ciepło.

Z ROHM Solution Simulator można korzystać bezpłatnie, rejestrując się na stronie internetowej ROHM. Oprócz symulatora dedykowana strona internetowa zapewnia dostęp do filmów i dokumentów wymaganych dla użytkowania.

Strona symulatora rozwiązań ROHM: rohm.com/solution-simulator

Przegląd nowej funkcji analizy termicznej

Kilka parametrów płytek elektronicznych (np. liczba warstw, powierzchnia) wpływa na wydajność rozpraszania ciepła. Funkcja analizy termicznej w ROHM Solution Simulator jest osiągana za pomocą narzędzia do analizy termo-płynów w celu utworzenia modelu 3D parametrów związanych z rozpraszaniem ciepła obliczonych z rzeczywistej płytki drukowanej, a następnie zredukowania modelu do 1D, aby można go było analizować termicznie za pomocą symulatora obwodów elektrycznych i wykonanie sprzężonej analizy energii elektrycznej i ciepła. Oprócz temperatury chipa półprzewodnikowego (złącza), która zmienia się podczas pracy, analizę termiczną temperatur styków, a także interferencję termiczną między komponentami płytki i chipami modułów, która wcześniej zajmowała około jednego dnia, można przeprowadzić w mniej niż 10 minut (100 razy szybciej niż konwencjonalne metody).

W pierwszym kroku firma ROHM wdrożyła funkcję analizy termicznej w obwodach roztworu dla nagrzewnicy PTC (nagrzewnicy zaprojektowanej specjalnie do pojazdów elektrycznych bez silników spalinowych) wyposażonej w tranzystory IGBT i rezystory bocznikowe, a także w układ scalony przetwornika DC/DC (BD9G500EFJ- LA) i układy scalone sterownika LED (BD18337EFV-M i BD18347EFV-M). W przypadku aplikacji i urządzeń, w których ciepło jest głównym problemem podczas projektowania obwodów elektronicznych, temperaturę różnych części urządzenia można szybko sprawdzić w symulacji przed faktycznym prototypowaniem, co przyczynia się do znacznego zmniejszenia zasobów i czasu wymaganych do opracowywania aplikacji.