Simulationで簡単なDCDC回路を動作させます。

SIMetrix について、紹介します。

このソフトは、SPICE系のソフトです。

他のソフトに比べて、使用方法が簡単です。

Intro版は、ttp://www.simetrix.co.uk/site/demo.html　からダウンロードできます。

Intro版は、いくつか制限がありますがDCDCの動作であれば問題なく使用できます。
回路図は制限がありません。これはとても便利です。
他のソフトでは、回路図の制限があるものもあります。

基本的な動作について

intro版をダウンロードして、ソフトを立ち上げてOKを押すとと図のようになります。

 

回路図を入力するには、図２のように　

Fileをクリックして　Newschematic を選択すると回路図入力画面（図３）になります。

上のパーツ記号をクリックするとその部品が選択されます。

そのパーツを必要な箇所に置きクリックすると部品が置かれ、作図が完了です。

必要な、結線とGND,電源を置いて回路図を完成させます。


図４にDCDCの回路図を示します。

この回路は、入力電源(V3 12V) から　任意の電圧を出す簡単な電源です。

この回路の動作について説明します。

V3は入力電圧です。12Vです。

V2は制御電圧です。1.456Vにしました。

制御電圧（Vc)を1.456Vにした理由は

Vc=Vo/Vin×V1pp   となります。　V1pp＝5V

Vc=3.3/12×5＝1.375V

この値は効率が100％のときなので、効率を94％として

1.456Vにしました。

V1は鋸波です。0～5V　swF=500ｋHz（任意）。

この電圧の0～5Vのぺpeak-peak値が先ほどのV1ppとなります。

U1はコンパレータ。V1の電圧とV2の電圧を比較してパルス幅を決めます。

S1はスイッチ。Onのとき10mΩ　oFFのとき１MegΩに設定しました。

これも任意に決めれます。

D1はDiode （SBDを選定します。）ロームのRB160L-40（40V１A）。

L1はコイルも任意ですが、イニシャルコンディションで０Aにします。

C1は出力コンデンサ　R2はコンデンサのESRを入れます。

R1は負荷抵抗です。

この回路は制御をかけていませんので、電源投入時にはリンギングを起こします。

波形を観測したい箇所にプローブを入れてます。

Vo、VINPの電圧とR１の電力です。

Simulationをさせるためには、設定が必要です。

①　回路図の上にあるSimulatorをクリックしChoose Analysisを選択します。

　　Choose Analyysisの画面の右側のAnalysisi Modeの　Transientにチェックを入れ

　Transientに必要なparameterを入力します。

　Stop　time  や　Advanced　Optionsなど。

　必要な項目を入力したら　Choose Analysis の右下のRunを押します。

以上のようにSimulationができました。