トランスのスパイスモデル(PART2)の資料

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2011 1
スパイスモデル解説
株式会社ビー・テクノロジー
http://www.beetech.info/
2011年6月3日(金曜日)
トランスモデル編 PART2
PART1

ビー・テクノロジーの事業内容

[NEW]シンプルモデルとは
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。
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

[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

デザインキット
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。
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

WEBサイトの全面改訂
以前のWEBサイト
http://www.bee-tech.com
リニューアル中のWEBサイト
http://www.beetech.info/

トランスのスパイスモデル
PART1

トランスのスパイスモデルの種類
巻数モデル
巻数モデル
TX1
TN33_20_11_2P90
L1_TURNS = 100
L2_TURNS = 100

(1)周波数特性モデル
L1
10uH
1
2
L2
10uH
1
2
K K1
COUPLING = 1
K_Linear
インダクタンス＋結合係数周波数モデル＋結合係数
K K1
COUPLING = 1
K_Linear
結合係数とは、1次巻き線で発生した磁
束が2次巻き線に結合する割合です。デ
フォルト値は、結合係数=1です。
実際には、0.99-0.9999を使用します。

事例：周波数モデル＋結合係数

事例：周波数モデル＋結合係数
インピーダンスの測定:Agilent 4294A
直列抵抗成分の測定:Agilent 34420A
Agilent 4294AAgilent 34420A

(2)周波数特性モデル＋コアモデル

(2)周波数特性モデル＋コアモデル
PSpice Model Editor
→ MAGNETIC CORE

トランスのスパイスモデル解説 PART2

トランスのスパイスモデル解説 PART2
基本形
コイル←周波数特性
結合係数
発展系
ABM
=Analog Behavior Model
E:電圧制御電圧源
G:電圧制御電流源

1. Magnetizing inductance, saturation and hysteresis
All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Corporation 2011 18
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G1
i(Vim)/v (Kc)
00 Rh1
5
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G2
V(Vm)
0 0
Cb
0.0005
IC = 0
0
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E1
V(Vc)*V(Kc)
0
VIM
Lm
40uH
IC = 0
1
2
0 0
0
Vm
Ri
0.1
Vin
0
VinTD = 0
TF = 1n
PW = {Pon}
PER = {Per}
V1 = {Vi}
TR = 1n
V2 = {-Vi}
Vc
PARAMETERS:
Per = 100u
Pon = 49u
Vi = 10
PARAMETERS:
bsat = 0.1
Ropen
1MEG
0
B
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E2
1-pwr(v (B)/Bsat, 4)
0 0
Kc
Rsri
1u
2
1
Exponent
B
Kc
Bsat
 
  
 
ヒステリシス特性は、
Lm,Exponent,Rh1
で最適化出来る
最適化の方法論及び
影響度合いは、当日、
説明致します。

1. Magnetizing inductance, saturation and hysteresis
Time
9.6ms 9.7ms 9.8ms 9.9ms 10.0ms
V(Kc)
0V
V(B)
-100mV
0V
100mV
V(VM)
-10V
0V
10V
I(Lm)
-1.0A
0A
1.0A
V(Vin) V(Vc)
-10V
0V
10V
I(Ri)
-20A -10A 0A 10A 20A-25A 25A
V(B)
-100mV
100mV
SEL>>
Vin
Vc
I(Lm)
Vm
B
Kc
.TRAN 0 10m 0 100n
Flux
Input current

2.SPICE model, 4 turn transformer with hysteresis and core losses
Ri3
1u
Ri4
1u
Ri1
1u
Rh1
5
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E10
V(Vc)*V(KC)
0
VIM
Lm
40uH
IC = 0
1
2
0 0
0
VM
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E12
1-pwr(V(B)/Bsat, 4)
0
Kc
0
Rsri
1u
2
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G1
I(V1)/N1
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E2
V(V1,V1r)*N1
0
0
V3V1
R1
1E6
0
R13
1E-12
V4
V3r
0
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G3
I(V2)/N2
V2
0
R4
1E6
V4r
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G5
I(V3)/(N3*V(Kc))
R7
1E6
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G7
I(V4)/N4
R11
1E6
V1
0
V1r
V2
Vc
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E4
V(V2,V2r)*N2
0 0
V3
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E6
V(V3,V3r)*N3
0 0
V4
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E8
V(V4,V4r)*N4
00
V2r
18
13
16
7
0
0
0
0
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G9
I(Vim)/V(Kc)
00
Ropen
1MEG
0
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G11
V(VM)
0 0
Cb
0.0005
IC = 0
0
B
Ri2
1u

N=Ns/Np
U1
Transf ormer
V1 V3
V4
V3r
V2
V4rV2r
0
Vin
TD = 0
TF = 1n
PW = {Pon}
PER = {Per}
V1 = 0
TR = 1n
V2 = {Vi}
in
0
RL1
1MEG
PARAMETERS:
N1 = 10
N2 = 10
N3 = 1
N4 = 1
PARAMETERS:
bsat = 0.1
out1
out2
0 0
0
RL2
1MEG
0
Vin1
TD = 0
TF = 1n
PW = {Pon}
PER = {Per}
V1 = {Vi}
TR = 1n
V2 = 0
0
in_bar
PARAMETERS:
Per = 100u
Pon = 49u
Vi = 10
N=10
N=10
primary side secondary side

Time
400us 440us 480us 520us 560us 600us 640us 680us 720us 760us 800us
V(out2)
-100V
0V
100V
V(OUT1)
-100V
0V
100V
V(in_bar)
0V
5V
10V
V(in)
0V
5V
10V
I(U1.G9)
-100A -50A 0A 50A 100A
V(U1.B)
-100mV
100mV
SEL>>
in_bar
out1
out2
.TRAN 0 800u 400u 100n SKIPBP
in
Flux
current

3.Transformer with high frequency effects in the windings
基本形：L-R-L-R(etc.) function
L1
1 2
L2
1 2
L3
1 2
L4
1 2
L5
1 2
R1
R2
R3
R4
R5

AWG
出典： http://www.kimihiko-yano.net/RadioCon/Other/AWG/awg.htm

P1
P0
0
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E6
V(Pw0)+I(VR4)*V(Vw4)+I(VR5)*V(Vw5)+(PWR(V(Vjd),2))*V(Rw1)
Pw
0
VR4
0
Rf loat5
1MEG
VR5
IN-
OUT+
OUT-
IN+
GR1
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6)
IN-
OUT+
OUT-
IN+
GR2
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6)
Vw2
IN-
OUT+
OUT-
IN+
GR3
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6)
IN-
OUT+
OUT-
IN+
GR4
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6)
Rf loat1
1MEG
0
IN-
OUT+
OUT-
IN+
GR5
V(%IN+, %IN-)/(V(Rw1)+1E-6)
Vw1
V1
L1
{16E-9*Lw1}
12
L2
{18.2E-9*Lw1}
12
L3
{21.5E-9*Lw1}
12
L4
{28.0E-9*Lw1}
12
L5
{67.8E-9*Lw1}
12
IN-
OUT+
OUT-
IN+
G4
V(Vjd)
0
Vw
V2
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E1
IF(AWG1>0, 25.48*(PWR(0.005*92, ((36-AWG1)/39))), Dmm1)
00
Dmm1
0
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E3
0.5*I(V1)
0
0
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E2
(0.0218/(PWR(V(Dmm1),2)))*Lw1*(1+((Tw1-25)*0.004))*5
Rw1
0
C1
20n
R6
1E3
Vjd
0
VR1
0
IN+
IN-
OUT+
OUT-
E5
(PWR(I(V2),2))*V(Rw1)+I(VR2)*V(Vw2)+I(VR3)*V(Vw3)
Pw0
0
VR2
VR3
IN-
OUT+
OUT-
IN+
Gt1
I(Vt1)/N
0
P3
P4
Rf loat2
1MEG
0
Vtp
Rf loat3
1MEG
0
Rf loat4
1MEG
0
0
IN+
IN-
OUT+
OUT-
Et2
V(Vtp)*N
Vt1
Rt1
1u
P2
2
Vw4
Vw5
Vw3

RL
1
0
0
out
0
U1
Transf ormer
P3
P4
P1
P2
sense
0
in
VinTD = 0
TF = 1n
PW = 49u
PER = 100u
V1 = 30
TR = 1n
V2 = -30
PARAMETERS:
AWG1 = 0
Dmm1 = 5
Lw1 = 50
Tw1 = 25
N = 1
R1
0.001
AWG gauge, AWG1=0
Diameter, Dmm1=5mm
Wire length, Lw1=1, 50 meters
Wire temperature, Tw1=25C
Turn ratio, N=NS/NP=1
primary side secondary side

Time
0s 100us 200us 300us 400us 500us
AVG(-W(Vin))
0W
1.0KW
2.0KW
SEL>> (500.000u,1.0609K)
(500.000u,1.2029K)
I(sense)
0A
-100A
100A
V(OUT)
-50V
0V
50V
V(IN)
-50V
0V
50V
VIN
VOUT
PIN,AVG
 Lw1: 1 meter
 Lw1: 50 meters
IIN

Bee Technologies Group
お問合わせ先)
info@bee-tech.com
【本社】
株式会社ビー・テクノロジー
〒105-0012 東京都港区芝大門二丁目2番7号 7セントラルビル4階
代表電話: 03-5401-3851
設立日:2002年9月10日
資本金:8,830万円
【子会社】
Bee Technologies Corporation (アメリカ)
Siam Bee Technologies Co.,Ltd. (タイランド)
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ご了承下さい。また、本文中に登場する製品及びサービス
の名称は全て関係各社または個人の各国における商標
または登録商標です。本原稿に関するお問い合わせは、
当社にご連絡下さい。
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