モデル作成編                                                                                連 載
                                               無償ツールでモデル作成&チューニング入門




                                                  第 2 回 部品:電解コンデンサ
                                                        応用:整流 / 電源回路
                                                                                     堀米 毅

 今回は,整流 / 電源回路で使う電解コンデンサの                          成&チューニング方法は第 1 回で解説)についても
SPICE モデルの作成&チューニング方法について紹                         Appendix で紹介します.
介します.共振周波数が明確で電解コンデンサより作
成しやすい,セラミック・コンデンサやフィルム・コ
                                                      電解コンデンサのモデルを改良して
ンデンサの SPICE モデルも作れるようになります.
                                                        整流回路のリプル波形を再現
 半導体だけでなく,受動部品にも,再現性のある等                           ● シミュレーションする回路と再現対象
価回路モデルを採用することで,実機に近いふるまい                            シミュレーションする整流回路を図 2−1 に示しま
を再現できます.                                           す.回路図上は,ダイオードのモデルを作成した第 1
 また,  汎用ダイオードのSPICEモデルの評価方法
                          (作                       回と同じです.
                   D1
                               リプル波形
                               の測定点                                                 40ms/div
                   D2                   リプル電圧

    AC    AC            C1     C2      RL
  220V    16V      2200μ       2200μ   100Ω        リプル電圧は
                                                   297.47mV
                   D3
                             D1∼D4:       電圧基準点
                             整流ダイオード,
                   D4        1SR139-400  (ローム)                          100mV/div
                                                                                           実測
                             C 1 , C 2:電解コンデンサ
図 2−1 解析する整流回路

                                                                          (a)実機


                                                                                      80ms/div
         18.1V                                                18.0V
                                    80ms/div
                                                              17.9V
         18.0V
                                                              17.8V
         17.9V                                                                                   波形が
                                                                                                 実際と
リプル電圧は 17.8V                                       リプル電圧は 17.7V
                                                                                                 違う
297.97mV                                           617.53mV 17.6V
         17.7V
                                                              17.5V
         17.6V                                                          100mV/div
                                                              17.4V
                 100mV/div
         17.5V                 シミュレーション                       17.3V
                                 (調整後)                                シミュレーション
         17.4V                                                17.2V     (調整前)
         (b)シミュレーション
                   (after:正確なモデル作成後)                           (c)シミュレーション
                                                                         (before:まだモデルの作り
                                                                 こみが不十分)
図 2−2 整流回路の出力リプル電圧
モデルが正確なら実機のふるまいをかなり忠実に再現できる

         LTspice の使い方については本誌 2011 年 6 月号特集「超入門 電子回路シミュレーショ!
         ン」で紹介しています.LTspice 関連情報は以下のウェブ・サイトから入手できます.
154                                                                                     2011 年 8 月号
         http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/470/Default.aspx

トランジスタ技術 2011年8月号(154ページ)

  • 1.
    モデル作成編 連 載 無償ツールでモデル作成&チューニング入門 第 2 回 部品:電解コンデンサ 応用:整流 / 電源回路 堀米 毅  今回は,整流 / 電源回路で使う電解コンデンサの 成&チューニング方法は第 1 回で解説)についても SPICE モデルの作成&チューニング方法について紹 Appendix で紹介します. 介します.共振周波数が明確で電解コンデンサより作 成しやすい,セラミック・コンデンサやフィルム・コ 電解コンデンサのモデルを改良して ンデンサの SPICE モデルも作れるようになります. 整流回路のリプル波形を再現  半導体だけでなく,受動部品にも,再現性のある等 ● シミュレーションする回路と再現対象 価回路モデルを採用することで,実機に近いふるまい  シミュレーションする整流回路を図 2−1 に示しま を再現できます. す.回路図上は,ダイオードのモデルを作成した第 1  また, 汎用ダイオードのSPICEモデルの評価方法 (作 回と同じです. D1 リプル波形 の測定点 40ms/div D2 リプル電圧 AC AC C1 C2 RL 220V 16V 2200μ 2200μ 100Ω リプル電圧は 297.47mV D3 D1∼D4: 電圧基準点 整流ダイオード, D4 1SR139-400 (ローム) 100mV/div 実測 C 1 , C 2:電解コンデンサ 図 2−1 解析する整流回路 (a)実機 80ms/div 18.1V 18.0V 80ms/div 17.9V 18.0V 17.8V 17.9V 波形が 実際と リプル電圧は 17.8V リプル電圧は 17.7V 違う 297.97mV 617.53mV 17.6V 17.7V 17.5V 17.6V 100mV/div 17.4V 100mV/div 17.5V シミュレーション 17.3V (調整後) シミュレーション 17.4V 17.2V (調整前) (b)シミュレーション (after:正確なモデル作成後) (c)シミュレーション (before:まだモデルの作り   こみが不十分) 図 2−2 整流回路の出力リプル電圧 モデルが正確なら実機のふるまいをかなり忠実に再現できる LTspice の使い方については本誌 2011 年 6 月号特集「超入門 電子回路シミュレーショ! ン」で紹介しています.LTspice 関連情報は以下のウェブ・サイトから入手できます. 154 2011 年 8 月号 http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/470/Default.aspx