什麼是DC-DC轉換器的熱模擬

在“DC/DC轉換器的熱模擬”系列中，將介紹使用ROHM Solution Simulator對耐壓80V、輸出5A的DC/DC轉換器IC“BD9G500EFJ-LA”組成的電源電路進行電路運作模擬，還會介紹可以同時執行該IC和外接元件蕭特基二極體“RB088BM100TL”溫度模擬的模擬環境及其使用方法。

什麼是ROHM Solution Simulator的熱模擬

該模擬工作需要使用ROHM Solution Simulator中新增的熱分析功能。
首先，簡單為您介紹一下這種熱分析功能。

ROHM Solution Simulator中新增的熱分析功能包含在ROHM Solution Simulator用的模擬模型—Solution Circuit中。目前共有10種具有熱分析功能的Solution Circuit，今後還會逐步增加。這裡使用的BD9G500EFJ-LA的Solution Circuit也是這10種電路之一。

ROHM Solution Simulator的熱分析功能具有以下特點：

• ・可針對功率半導體、IC和被動元件的電路進行熱-電連動分析。
• ・除了電路工作期間的半導體晶片溫度（結溫）分析外，還可以對引腳溫度和電路板上元件之間的熱干擾情況進行分析。
• ・過去需要約一天的時間進行熱分析模擬，如今在10分鐘以內即可完成。
• ・可輕易地進行熱分析，因此可以預先進行完整的熱設計，減少重製並縮短開發週期。

該熱分析功能，是使用熱流體分析工具對從實際電路板計算出的散熱相關參數進行3D建模，並將三次元資料降至一次元，以便可以透過電路模擬器進行熱分析，從而進行電和熱的連動分析。連動分析是考慮了電、熱、流場等兩種或多種不同影響因素的交叉作用和相互影響，並對穩態和暫態進行計算的一種分析方法。其示意圖如下：

在該熱模擬中，不僅可以確認在電路工作過程中發生變化的半導體結溫（晶片溫度）T_J、封裝頂部表面溫度T_T和焊料表面溫度T_FIN，還可以確認SPICE熱模型原本無法確認的電路板上的週邊元件溫度和模組內部的晶片熱干擾等。

此外，模擬時間也大大縮短。以往進行這種熱分析模擬需要十幾個小時甚至將近一天的時間，而如今使用ROHM Solution Simulator，在10分鐘以內即可完成。

使用ROHM Solution Simulator，可以進行如上所述的熱分析。