2011年6月3日に開催したセミナーの資料です。開発した等価回路の解説、考え方をメインで解説しました。まだ、ブラシアップの可能性が高いので、等価回路の部分は部分的に非公開に致します。

1. スパイスモデル解説
トランスモデル編 PART2
PART1
2011年6月3日(金曜日)
株式会社ビー・テクノロジー
http://www.beetech.info/
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2. ビー・テクノロジーの事業内容
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3. [NEW]シンプルモデルとは
製品 PSpice LTspice 価格(円)
DCDCコンバータモデル ご提供中 ご提供中 15,000
DCACインバータモデル ご提供中 ご提供中 15,000
DCAC 3相インバータモデル ご提供中 ご提供中 15,000
DC電源モデル ご提供中 ご提供中 15,000
MATLABのようなパラメータモデル。あったら便利なアプリ的な
スパイスモデルであり、汎用性がある。
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4. [NEW]シンプルモデルとは
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5. [NEW]シンプルモデルとは
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6. [NEW] コンセプトキットとは
製品 価格(円) PSpice版 LTspice版
ユニポーラステッピングモータ制御回路 42,000 2011年6月初旬 2011年6月中旬
バイポーラステッピングモータ制御回路 42,000 2011年6月初旬 2011年6月中旬
アベレージモデルの降圧コンバータ 84,000 2011年6月中旬 2011年6月下旬
過渡解析モデルの降圧コンバータ 63,000 2011年6月中旬 2011年6月下旬
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7. デザインキット
製品 分野
FCC回路 電源回路
RCC回路 電源回路
低損失リニアレギュレータ 電源回路
高精度リニアレギュレータ 電源回路
D級アンプ アンプ回路
擬似共振電源回路 電源回路
マイクロコントローラ 電源回路
ステッピングモータドライブ回路 モーター制御回路
PWM ICによる電源回路 電源回路
バッテリー回路(リチウムイオン電池) バッテリーアプリケーション回路
バッテリー回路(ニッケル水素電池) バッテリーアプリケーション回路
バッテリー回路(鉛蓄電池) バッテリーアプリケーション回路
DCDCコンバータ 電源回路
DCモータ制御回路 モーター制御回路
要望が多いインバータ回路方式を中心に20種類の新製品を開発中。
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8. WEBサイトの全面改訂
以前のWEBサイト リニューアル中のWEBサイト
http://www.bee-tech.com http://www.beetech.info/
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9. トランスのスパイスモデル
PART1
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10. トランスのスパイスモデルの種類
巻数モデル
TX1
巻数モデル TN33_20_11_2P90
L1_TURNS = 100
L2_TURNS = 100
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11. トランスのスパイスモデルの種類
(1)周波数特性モデル
K K1
K_Linear
COUPLING = 1
1 2
L1 L2
10uH 10uH
2 1
インダクタンス＋結合係数 周波数モデル＋結合係数
結合係数とは、1次巻き線で発生した磁
K K1 束が2次巻き線に結合する割合です。デ
K_Linear フォルト値は、結合係数=1です。
COUPLING = 1 実際には、0.99-0.9999を使用します。
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12. トランスのスパイスモデルの種類
(1)周波数特性モデル
事例：周波数モデル＋結合係数
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13. トランスのスパイスモデルの種類
(1)周波数特性モデル
事例：周波数モデル＋結合係数
Agilent 34420A Agilent 4294A
インピーダンスの測定:Agilent 4294A
直列抵抗成分の測定:Agilent 34420A
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14. トランスのスパイスモデルの種類
(2)周波数特性モデル＋コアモデル
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15. トランスのスパイスモデルの種類
(2)周波数特性モデル＋コアモデル
PSpice Model Editor
→ MAGNETIC CORE
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16. トランスのスパイスモデル解説 PART2
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17. トランスのスパイスモデル解説 PART2
基本形 発展系
コイル←周波数特性 ABM
結合係数 =Analog Behavior Model
E:電圧制御電圧源
G:電圧制御電流源
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18. 1. Magnetizing inductance, saturation and hysteresis
Exponent
PARAMETERS: PARAMETERS:
 B 
Per = 100u bsat = 0.1
Kc  1   
 Bsat 
Pon = 49u
Vi = 10
Ri G1 E1
VIM
0.1 i(Vim)/v (Kc) V(Vc)*V(Kc) Rsri
Vin Vc 2 Vm
OUT+ IN+ IN+ OUT+
V1 = {Vi} IN- OUT- 1u
V2 = {-Vi} OUT- IN- 1
TD = 0 Vin
TR = 1n 0 0 0 0 Rh1 Lm
TF = 1n 5 40uH
PW = {Pon} IC = 0
PER = {Per}
0 2
ヒステリシス特性は、 0 0
Lm,Exponent,Rh1
G2
で最適化出来る V(Vm) E2
IN- OUT- B 1-pwr(v (B)/Bsat, 4)
IN+ OUT+
IN+ OUT+ Kc
最適化の方法論及び Ropen Cb
IN- OUT-
1MEG 0.0005
影響度合いは、当日、 0 0 IC = 0
0 0
説明致します。 0 0
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19. 1. Magnetizing inductance, saturation and hysteresis
100mV
Flux
SEL>>
-100mV
-25A -20A -10A 0A 10A 20A 25A
V(B)
Input current I(Ri)
Vin 10V
0V
Vc
-10V
V(Vin) V(Vc)
1.0A
I(Lm) 0A
-1.0A
I(Lm)
10V
Vm 0V
-10V
V(VM)
100mV
B 0V
-100mV
V(B)
Kc
0V
9.6ms 9.7ms 9.8ms 9.9ms 10.0ms
V(Kc)
Time
.TRAN 0 10m 0 100n
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20. 2.SPICE model, 4 turn transformer with hysteresis and core losses
G1 G5
V1 I(V1)/N1 I(V3)/(N3*V(Kc)) V3
OUT+ IN+ IN+ OUT+
V1r OUT- IN- IN- OUT-
V3r
R1 0 0 R7
1E6 1E6
R13
0 1E-12
0 G11
V(VM) B
IN- OUT-
V2 IN+ OUT+ Ropen Cb
G3 G7 1MEG 0.0005
I(V2)/N2 I(V4)/N4 V4 IC = 0
0 0
OUT+ IN+ IN+ OUT+ 0 0
OUT- IN- IN- OUT- E12
V2r 0 V4r
1-pwr(V(B)/Bsat, 4)
R4 0 R11
IN+ OUT+ Kc
1E6 1E6 IN- OUT-
0 0 0 0
E2
V1
V(V1,V1r)*N1 Ri1 G9 E10
7 Vc VIM
I(Vim)/V(Kc) V(Vc)*V(KC) Rsri
IN+ OUT+ 2 VM 1
IN- OUT- 1u OUT+ IN+ IN+ OUT+
OUT- IN- IN- OUT- 1u
Lm
0 0 Rh1 40uH
E4 0 0 0 0 5
V2 IC = 0
V(V2,V2r)*N2 Ri2
18
IN+ OUT+ 2
IN- OUT- 1u 0 0
0 0
E6
V3
V(V3,V3r)*N3 Ri3
16
IN+ OUT+
IN- OUT- 1u
0 0
E8
V4
V(V4,V4r)*N4 Ri4
13
IN+ OUT+
IN- OUT- 1u
0 0
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21. 2.SPICE model, 4 turn transformer with hysteresis and core losses
N=Ns/Np
PARAMET ERS: PARAMET ERS:
N1 = 10 N3 = 1
Per = 100u N2 = 10 N4 = 1
Pon = 49u
Vi = 10
PARAMET ERS:
bsat = 0.1
U1
in out1
V1 V3
V1 = 0 Vin RL1
N=10
V2 = {Vi} 1MEG
TD = 0 V3r
TR = 1n
TF = 1n V2 0 0
PW = {Pon} out2
PER = {Per} 0 N=10
0 V4
RL2
in_bar 1MEG
V2r V4r
V1 = {Vi} Vin1
V2 = 0 Transf ormer 0 0
TD = 0 primary side secondary side
TR = 1n
TF = 1n
PW = {Pon}
PER = {Per} 0
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22. 2.SPICE model, 4 turn transformer with hysteresis and core losses
100mV
Flux
SEL>>
-100mV
-100A -50A 0A 50A 100A
V(U1.B)
current I(U1.G9)
10V
in 5V
0V
V(in)
10V
5V
in_bar
0V
V(in_bar)
100V
out1 0V
-100V
V(OUT1)
100V
out2 0V
-100V
400us 440us 480us 520us 560us 600us 640us 680us 720us 760us 800us
V(out2)
Time
.TRAN 0 800u 400u 100n SKIPBP
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23. 3.Transformer with high frequency effects in the windings
基本形：L-R-L-R(etc.) function
L1 R1
1 2
L2 R2
1 2
L3 R3
1 2
L4 R4
1 2
L5 R5
1 2
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24. 3.Transformer with high frequency effects in the windings
AWG
出典： http://www.kimihiko-yano.net/RadioCon/Other/AWG/awg.htm
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25. 3.Transformer with high frequency effects in the windings
E1
IF(AWG1>0, 25.48*(PWR(0.005*92, ((36-AWG1)/39))), Dmm1)
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6)
OUT- IN- IN+ OUT+ Dmm1
E2
IN- OUT-
OUT+ IN+ L5 (0.0218/(PWR(V(Dmm1),2)))*Lw1*(1+((Tw1-25)*0.004))*5
VR5
{67.8E-9*Lw1}
GR5 Vw5 0 0 IN+ OUT+ Rw1
2 1 1MEG IN- OUT-
E3
0.5*I(V1) C1
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6) Rf loat5
0 Vjd 0 0
OUT- IN- IN+ OUT+
1MEG Rf loat4 E5
IN- OUT- 20n
OUT+ IN+ L4 R6 (PWR(I(V2),2))*V(Rw1)+I(VR2)*V(Vw2)+I(VR3)*V(Vw3)
VR4
0 {28.0E-9*Lw1} 1E3
GR4 Vw4 0 0 IN+ OUT+ Pw0
2 1 1MEG IN- OUT-
0
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6) 0 0 0
OUT- IN-
Rf loat3 E6
OUT+ IN+ L3 V(Pw0)+I(VR4)*V(Vw4)+I(VR5)*V(Vw5)+(PWR(V(Vjd),2))*V(Rw1)
VR3
{21.5E-9*Lw1}
GR3 Vw3 IN+ OUT+ Pw
2 1 1MEG IN- OUT-
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6) 0 0 0
OUT- IN-
Rf loat2
OUT+ IN+ L2
VR2 Vt1
{18.2E-9*Lw1}
GR2 Vw2 2 1
P1 P3
1MEG
VR1
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6) 0
OUT- IN-
Rf loat1
OUT+ IN+
L1 Rt1
GR1 {16E-9*Lw1} 1u
22 1 Vw P0 Vtp
Vw1
V2 V1
Gt1 Et2
I(Vt1)/N V(Vtp)*N
G4 OUT+ IN+ IN+ OUT+
V(Vjd)
OUT- IN- OUT- IN- IN- OUT-
OUT+ IN+
0 0
0
P2 P4
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26. 3.Transformer with high frequency effects in the windings
AWG gauge, AWG1=0
Diameter, Dmm1=5mm
Wire length, Lw1=1, 50 meters
Wire temperature, Tw1=25C
PARAMETERS:
Turn ratio, N=NS/NP=1 AWG1 = 0
Dmm1 = 5
Lw1 = 50
Tw1 = 25
N=1
sense
R1
V1 = 30 in out
V2 = -30 P1 P3
0.001
TD = 0 Vin
TR = 1n U1 RL
TF = 1n Transf ormer 1
PW = 49u
primary side secondary side
PER = 100u
P2 P4
0 0
0 0
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27. 3.Transformer with high frequency effects in the windings
50V
VIN
0V
-50V
V(IN)
50V
VOUT
0V
-50V
V(OUT)
100A
IIN
0A
-100A
I(sense)
2.0KW
(500.000u,1.2029K)
PIN,AVG
1.0KW
SEL>> (500.000u,1.0609K)
0W
0s 100us 200us 300us 400us 500us
AVG(-W(Vin))
Time  Lw1: 1 meter
 Lw1: 50 meters
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28. Bee Technologies Group
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設立日:2002年9月10日
資本金:8,830万円
【子会社】 お問合わせ先)
Bee Technologies Corporation (アメリカ)
Siam Bee Technologies Co.,Ltd. (タイランド) info@bee-tech.com
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