【SPICE】線をシミュレーションで扱う。。意外とこれ難しいのよ~Micro Capのモデルを使うといいね【CAE】

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シミュレーションのモデル

こないだから、連載のSPICE関係なんですが、モデルがないとシミュレーションできないという問題の他に、かなりベーシックなものの特性を入れないと、ちゃんとシミュレーションができません。デバイスのモデルは、デバイスメーカーが出しているのを取ってくるとかが一番の方法ですね。

でも、EMCなどで使おうとすると、もっと基本のモデル。。例えば、導線。。フェライトコア、コモンモードとディファレンシャルでそれぞれに効くフィルタや架線など。。

導線のモデル

例えば、もっとも基本な線。。

Wireで結べばいいかというと。。抵抗や、周波数によって抵抗値が変わるSkin Effect (表皮効果)などは再現されないのです。当たり前ですが。抵抗、インダクタンス、浮遊容量などをモデル化しないといけないのですよねぇ~

SPICEでTransmission Lineのモデルなどがあるんですが。。下記のようなことを学ばなければ。。

同軸伝送路 シミュレーションモデルの検討

クリックして103A.pdfにアクセス

クリックしてmanual_constant.pdfにアクセス

Web技術資料目次|東北電力グループ 北日本電線
東北電力グループ 北日本電線-Web技術資料目次

難しいでしょ(笑) まぁ、分布定数回路とか固定定数に直してとか。。いろいろ(笑)

でも、先人が作ったものを利用しましょう(笑)

SPICEにもいろいろあって。。Micro-CAPとか

SPICEのGUIで有名なのが、PSpice, LTspiceの他にもMicro-CAPというのがあります。

こちらは、あまりメーカーから出ているライブラリーが豊富ではない代わりに、最初から入っているSpice モデルがとても豊富です。昔は有料だったのですが、現在は無料になっていましてDownloadは、こちらからできます。

同軸ですが。。いろんな種類が揃っています。これらから、パクってくることは可能です。

Modelsっていうところを見ると。。これは、アルミと銅とでSkineffectの表皮厚さが変わるのをシミュレーションするモデルですが、実行してみると。。ちゃんと違いが出ていて使えますよね。

Micro-CAPを使ってもいいですし、LTspiceにモデルを移植することもできます。同じSPICEなので。。

Spiceの式が乗っているので、LTspiceなら、.opで、SPICE directiveの形式でコピペしてあげると、そのまま動きます。

そのままで動かないものもありますが、記述の参考にかなりなります。

コンポーネントモデルには、いろいろあって、EMCなどで使うコモンモードチョークコイル、ヒューズなどもあったりします。ちなみにヒューズは、Little Fuseのモデルが便利ですけど。。 あと、電源が豊富なので、こちらの記述を参考にすると、LTspiceでモデル記述ができたりします。

Micro-CAPは、Smoke 解析とかもできたり、信頼性設計などにも使えるツールなので、便利です。

オープンソースというかフリーのものは、いろいろ使うと、それぞれに特徴があるし、一長一短のところの長だけを集めて自分モデルを作るといいですね。

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