トランジスタ技術　2011年9月号(139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 3 回 部品：ショットキー・バリア・ダイオード
応用：誘導負荷の駆動回路
堀米 毅
今回は，誘導負荷回路における，ショットキー・バ
リア・ダイオード （SBD） SPICE モデルの作成 & チ
の
目標：ショ トキー・バリア・ダイオード・
ッ
ューニング方法について紹介します．
モデルを作成して誘導負荷回路を再現
汎用ダイオード （第 1回で紹介） と比べると，バリア金 ● 回路と再現する波形
属のエネルギ・ギャップ・パラメータEGを指定したり， 今回は，図 3−1 の誘導負荷駆動回路の実機動作を
VF が低いためN＝1固定だったりといった点が違います． シミュレーションで再現します．
ショットキー・バリア・ダイオードは逆電流が大き 誘導性負荷と並列に，MOSFET が OFF したときに
くて逆方向の電圧−電流特性がダラダラと変化するた 生じるエネルギの通路となるダイオードが接続されて
め，降伏点の値だけではうまく特性を表せません．等 います．
価回路を作成できればその特性を表せますが，そんな パルス電源にて，パルス電圧を発生させ，ゲート抵
に簡単ではありません．代表的な降伏点の電圧値と電 抗 RG ）
（ を介して MOSFETをスイッチングさせます．そ
流値を使って，なるべく再現性のある電子回路シミュ のときのゲート−ソース間電圧 VGS ）
（ ，ドレイン電流
レーションを行ってみます．常温 25 ℃と高温 125 ℃ （ID ） ドレイン−ソース間電圧 VDS ）
， （ の波形を観察します．
の温度解析にもトライしてみます．
読者プレゼント ● LTspice に用意される SPICE モデルは実機のふる
LTspice 電子回路シミュレーション活用事例集 まいを再現できない
（CD−ROM） 2 名様にプレゼントします．
を オシロスコープで観察した実機の波形を図 3−2 a） （
★シミュレーション事例（10,500 円） ［提供：ビー・ に示します．この波形をシミュレーションで再現する
テクノロジー］ ことを目標にします．
本誌ウェブ・サイト（http://toragi.cqpub.co.jp/） 今 回 使 用 す る MOSFET （SCU210AX）と SBD
の読者アンケートから申し込めます． （SCS110AG） SPICE モ デ ル は 手 に 入 り ま せ ん．
の
LTspice でデフォルトとして用意されているモデルを
配線のインダクタンス成分 使用した場合のシミュレーション結果を図 3−2 c） （ に
250nH
ショットキー バリア
・ ・ 示します．誘導負荷回路をスイッチングできていませ
ダイオード
（SBD） 誘導性 ん．似たような定格のデバイスの SPICE モデルでも
負荷
300μH 再現性はないので，結局自分で作る必要があります．
ゲート抵抗＋ドライバ
回路の抵抗成分
7.5A流れている
VCC ● ショットキー・バリア・ダイオードのモデリング
RG 30V
VDS 方法を紹介
500Ω MOSFETシリ
VGS 今回はショットキー・バリア・ダイオードのSPICE
ID コン製とSiC製
パルス信号源 でシミュレーシ モデルを作成し，精度よく過渡解析を行います．図 3
ョンする − 2 b） 示 す の は 自 作 の SPICE モ デ ル
（ に （SBD と
MOSFET）を使ったシミュレーション結果です．さら
にスイッチング動作だと求めるのが難しい損失も簡単
図 3−1 モータなどの誘導負荷を駆動するスイッチング回路の
ふるまいをシミュレーションで再現する に計算させてみます．
今回は SBD の，別の回では MOSFET の SPICE モデルを作る MOSFETのSPICEモデル作成は， 別の回で紹介します．
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 9 月号 139
ョン LTspice の部屋」
（http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/470/Default.aspx）
から入手できます．