是德科技与罗姆半导体助力设计人员快速修改面向碳化硅功率器件的开关电源参考设计

ROHM参考设计的“数字孪生”技术助力探索“假设……”设计空间

SANTA ROSA, Calif., October 8, 2020

是德科技公司(Keysight Technologies, Inc.,纽约证券交易所代码:KEYS)是一家领先的技术公司,致力于帮助企业、服务提供商和政府机构加速创新,以实现世界的互联与安全;而罗姆半导体(ROHM Semiconductor)则是一家领先的半导体公司。两家公司今日联合宣布推出一款与PathWave 进阶 Design System(ADS兼容的工作区,该工作区使设计人员能够对开关模式电源(SMPS)设计的虚拟原型进行预合规性测试。 这项新功能可在设计早期阶段就发现错误,在错误演变成大问题之前加以解决,从而节省时间和成本。

开关模式电源(SMPS)的需求源于对更高效率、更高功率密度和更低成本的追求。由碳化硅(SiC)及相关材料制成的快速、低损耗开关,凭借其带来的高性能和高效率,将成为未来应用的动力来源。然而,高速开关会带来一些不良副作用,例如电压尖峰(“振铃”)。 此外,在高速设计中,满足传导和辐射电磁干扰(EMI)规范的要求也更为困难。针对“虚拟原型”或“数字孪生”进行预合规性分析是应对这一挑战的理想方案,但此前需要专业知识才能构建和使用必要的“工作区”设计信息。

为解决这一问题,是德科技与罗姆合作,开发了罗姆参考设计(型号 P01SCT2080KE-EVK-001)的“复刻版”,双方的共同客户可通过是德科技网站https://www.keysight.com/us/en/assets/3120-1476/application-notes/Virtual-Reference-Design.pdf 获取该设计。

虚拟原型与实体原型相辅相成。实体原型是符合性与可测量特性的“黄金标准”,但存在以下几项缺点:设计、制造和测量成本高昂且耗时;容易发生灾难性故障(即那个会产生实际烟雾的臭名昭著的“烟雾测试”);而且难以将测量探头插入内部节点。

相比之下,虚拟原型易于修改,虽然它们会在仿真过程中以警告信息的形式提示设备过载,但绝不会产生真正的烟雾。仿真过程中,3D网格中每个空间点和每个时间步长处的电压、电流和电场数据均可被记录并用于绘制图表,即使是现实世界中物理上无法触及的点(例如半导体封装内部)也不例外。

“当开关环路的电流上升率超过1A/ns时,许多客户在处理布局效应方面面临困难,因为即使是很微小的寄生电感也会引起振铃。抑制电磁干扰(EMI)对他们来说也是一大挑战,”ROHM小组负责人安武一平表示。“数字孪生技术能为客户提供所需的洞察,使他们能够在不引发问题的情况下进行调整。”

“对于希望充分利用宽禁带功率器件设计的人来说,这将大大节省时间。这类布局往往难以驾驭,而电磁场提取是关键。这个工作区以及像PEPro这样的专用工具,让工作变得轻松许多,”Picotest董事总经理史蒂夫·桑德勒表示。

“SMPS工程师们告诉我,他们在‘高di/dt时代’进行设计时都面临着巨大挑战,”是德科技(Keysight)PathWave 软件解决方案部门新兴业务总监杨邹表示。“当我向他们讲解这个新工作空间所具备的预符合性‘虚拟原型设计’功能时,他们真正体会到了其价值。”

关于是德科技的电力电子设计解决方案

是德科技的电力电子设计解决方案支持从仿真、设计和验证到制造、部署和优化的整个工作流中的功率器件生产。是德科技通过其PathWave 进阶 设计系统,提供了一个完整的电磁电路协同仿真环境。

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关于是德科技

是德科技公司(Keysight Technologies, Inc.,纽约证券交易所代码:KEYS)是一家领先的技术公司,致力于帮助企业、服务提供商和政府机构加速创新,以实现世界的互联互通并保障其安全。 是德科技的解决方案可优化网络,并通过从设计仿真、原型验证、制造测试到网络及云环境优化的全流程服务,帮助电子产品以更低的成本更快地推向市场。其客户遍布全球通信生态系统、航空航天与国防、汽车、能源、半导体及通用电子等终端市场。是德科技在2019财年实现营收43亿美元。更多信息请访问www.keysight.com。

 

关于罗姆半导体

作为该领域的先驱和领先供应商,罗姆(ROHM)提供业内最齐全的碳化硅(SiC)功率器件产品线,可满足广泛的应用和行业需求。从提供突破性性能的单片器件(如反向压降二极管和MOSFET)到集成多个SiC器件的功率模块,罗姆提供满足各种需求的产品和解决方案。 更多信息请访问:
www.rohm.com。有关物理评估板的更多信息,请访问https://www.rohm.com/power-device-support

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