トランジスタ技術2011年12月号(203ページ) 電子回路シミュレータLTspiceで実物のふるまいを忠実に再現！〈第6回〉 無償ツールでモデル作成＆チューニング入門 部品： 電源制御ＩＣ　応用： DC-DCコンバータ回路

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 6 回 部品：電源制御 IC
応用：DC−DC コンバータ回路
堀米 毅
● 電源制御 IC 以外の部品モデル
電源制御ICのSPICEモデルを作成して， ▶パワー MOSFET
DC−DC コンバータ回路の動作を再現 ハ イ サ イ ド， ロ ー サ イ ド で 採 用 し た パ ワ ー
今回は IC のモデルの作成例を紹介します． MOSFET は，TPC8014 東芝セミコンダクター & ス
（
トレージ社） です．パワー MOSFET の SPICE モデル
● 回路と再現する波形 作成およびチューニング方法は，第 5 回で紹介してい
前回（第 5 回，2011 年 11 月号）は，同期整流型 DC− ます．
DC コンバータのパワー MOSFET の SPICE モデルを ▶チョーク・コイル＆電解コンデンサ
作成しました． 受動部品は，周波数特性，インピーダンス特性に再
今回はこの DC−DC コンバータで使った，パワー 現 性 の あ る 等 価 回 路 モ デ ル を 使 い ま す． こ れ ら の
MOSFET の電源制御 IC（コントロール IC） SPICE
の SPICE モデルは，SPICE モデル配信サイトのスパイ
モデルを作成し，同期 MOSFET 出力回路動作を再現 ス・パーク （http://www.spicepark.com/）からダウン
します （図 1）
． ロードできます．それぞれの型名は次の通りです．
電源制御 IC には，TPS5618 テキサス・インスツル
（
チョーク・コイル：4.84 μH，L7447140，Würth
メンツ） を採用しました．この IC でハイサイドとロー
Elektronik
サイドのパワー MOSFET の出力を制御し，チョー
電解コンデンサ：820 μF，EEUFM1E821L，パナ
ク・コイルや出力電解コンデンサを介し，電圧を出力
ソニック
します．
例題回路の仕様は，入力電圧：5 V，出力電圧： ほかの部品を使いたい場合は，第 2 回 （電解コンデ
1.8 V です．回路図を図 2 に示します． ンサ）や第 4 回（コイル）が参考になります．
［V］
V
（n003）
15
［V］ ゲート-ソース電圧
VGS（Q1） VGS（Q1）
10
ハイサイド側の
5
0
−5
V
（n006）
15
VGS（Q2）
ゲート-ソース電圧
VGS（Q2） 10
ローサイド側の
5
0
−5
1.980 1.984 1.988 1.992 1.996 2.000
時間［ms］
（a）測定波形
（5V/div，2μs/div） （b）シミュレーション波形（5V/div，4μs/div）
図 1 電源制御 IC から出力される MOSFET の駆動信号
ハイサイド / ローサイドのパワー MOSFET ゲート−ソース間電圧V GS
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 関連情報はウェブ・サイト「超入門 電子回路シミュレーシ ！
2011 年 12 月号 203
ョン LTspice の部屋」
（http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/470/Default.aspx）
から入手できます．