Download - Overview and Products of Bee Technologies (29NOV2011)

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2011

ビー・テクノロジーの事業内容

株式会社ビー・テクノロジー http://www.beetech.info/ [email protected]

2011年11月29日(火曜日)

2011

～小信号からパワーエレクトロニクスまで～～シミュレーションでイノベーションを目指す～

1

http://www.beetech.info/

事業分野


エンジニアリングサービス

●デバイスモデリング・サービス

●デザインキット・サービス

スパイス・パーク

グローバル版

【世界市場】

自社ブランド

●シンプルモデル

●コンセプトキット

●デザインキット

●デバイスモデリング

教材

環境分野

【太陽光システム】【スマートグリッド】【自然エネルギー】

システム・シミュレーション

詳細シミュレーション


日本語版

【日本市場】

2

お客様を徹底的にサポートする


[第一の壁]

回路解析

シミュレータの導入


デバイスモデリングサービス

でサポート

お客様の回路図を

回路解析シミュレーションデータ一式で

ご提供

[第二の壁]

自分がシミュレーションしたい電子部品のスパイスモデルが揃

わない。

各回路方式のシミュレーションのテンプレートをご提供

デザインキット

シンプルキット

[第三の壁]

シミュレーションが実機波形と合わない。ゼロから動かすのは物凄く工数がかかる。

フリーソフトの回路解析シミュレータLTspiceを導入

すれば第一の壁はありません。

LTspiceは、フリーソフトですが、商用の回路解析シミュレータと比較して同等の機能を持っています。

3

http://www.linear-tech.co.jp/designtools/software/

http://www.linear-tech.co.jp/designtools/software/

事業の全体概要


お客様の回路解析シミュレーション環境にてソリューションでご提供します

シミュレーション活用分野

新規回路設計

代替部品の動作検証

クレーム解析(原因不明クレームの追求)

4

http://www.spicepark.com/

デバイスモデリングサービスお客様の必要なスパイスモデルをご提供致します(等価回路技術を駆使してモデル化します)


[半導体部品] サイリスタ水晶発振子

ダイオード PWM IC 抵抗

ショットキ・バリア・ダイオードアナログIC [バッテリー]

ツェナー・ダイオードデジタルトランジスタアルカリ電池

レーザー・ダイオード BRT リチウム電池

LED デジタルIC リチウムイオン電池

Junction FET PUT ニッケルマンガン電池

MOSFET 水晶振動子ニッケル水素電池

トランジスタフォトダイオードオキサイド電池

ダーリントン・トランジスタ PINダイオードマンガン電池

IGBT ESDデバイス太陽電池

ボルテージ・リファレンスバス・スイッチ鉛蓄電池

ボルテージ・レギュレータ [受動部品] リチウムポリマー電池

シャント・レギュレータセラミックコンデンサ [機構部品]

オペアンプ電解コンデンサトグルスイッチ

コンパレータフィルムコンデンサスピーカー

サイダックチョークコイル [モータ]

フォトカプラコモンモード・チョークコイル DCモータ

光デバイスチョークコイルステッピングモーター

バリスタトランス [ランプ]

サージ・アブソーバコイル白熱電球

サーミスタコアハロゲンランプ

5

デバイスモデリングサービス ICの事例(モータ・ドライバ・IC)：ブロック図+機能スペックから等価回路モデリング


• Device Feature:

• • Input logic to drive Bipolar Step Motor

• • Internal OSC

• • Current Level Set

• • Mixed Decay Control

• • Charge Pump Unit

• • H-Bridge Output

• • Protection Unit

ERNFA

IF( V(PHASE_A)>0.75, V(IMX_A)-100m, -V(IMX_A))EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

RRNFA10RNFAILVA4

CRFA100p

IC = 0

0

Output Control (Mixed Decay Control)

MDA1

RMDA1

1MEG

0

U19

XOR

1

23

PHASE_A

U20

INV

1 2NMDC

OSC

MDA

U17

XOR

1

23

MDA

PHASE_A

U18

INV

1 2

Q

B

Q

A

U11

JKFFR

J1

CLK2

K3

R4

Q5

Q6

+

-

+

-

S_UA1

S

VOFF = 2.5VVON = 10V

U12

JKFFR

J1

CLK2

K3

R4

Q5

Q6

V2AC =TRAN =DC = 5

+

-

+

-

S_LA1

S


0

NMDC3

0

U16

TFFR

CLK2

R3

T1

Q4

Q5

RGA1 10k

OA1

NMDC4

OA2

NMDC1

RGA3 10k

EMDA2

IF( V(PHASE_A)>0.75 & V(RST_A)<0.75, 3.5, V(MDA1) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

U13

INV

1 2

MDCA2

NMDC6

0

EGUA1

IF( V(CTRLA1)<0.75 & V(MDA4)<0.75 ,V(Ccp_A),0 )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

GU1_A

NMDC2

RMDA2 10

MDA2

0

NMDC5

0

RMDA1k

EGLA1

IF( V(CTRLA1)<0.75 & V(MDA4)<0.75 ,0,V(Ccp_A) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

CMDA2100p

IC = 0

GL1_A

0

CTRLA

HI

RSTCA

0

VLA

EMDA3

IF( V(PHASE_A)<0.75 & V(RST_A)<0.75, 0, V(MDA1) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

OUT_A

VM

MDCA3

0

GND

RMDA3 10

MDA3

+

-

+

-

S_UA2

S


CMDA3100p

IC = 0

+

-

+

-

S_LA2

S


EMDA4

IF( V(PHASE_A)>0.75, V(MDA2), V(MDA3) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

OA3

MDCA4

0

0

OA4

RGA2 10k

RMDA4 10

MDA4

RGA4 10k

CMDA4100p

IC = 0

EGUA2

IF( V(CTRLA1)>0.75 & V(MDA4)>0.75 ,V(Ccp_A),0 )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

GU2_A

0

0

EGLA2

IF( V(CTRLA1)>0.75 & V(MDA4)>0.75 ,0,V(Ccp_A) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

GL2_A

0 GND

OA5

OUT_A1

VM

CR

VOSC

TD = 1.25ns

TF = 10nPW = {3*tosc/4}

PER = {tosc}

V1 = 0

TR = 10n

V2 = 5

0 0

OSC

R8

1MEG

V1TD = 0TF = {tosc/4}PW = 10nPER = {tosc}V1 = 1.9VTR = {3*tosc/4}V2 = 3.1V

PARAMETERS:tosc = {0.523*(Cosc*Rosc+600*Cosc)}

GND

Vchop

TD = 1.25ns

TF = 10nPW = {5*tosc}

PER = {tosc*8}

V1 = 0.5

TR = 10n

V2 = 5

0

f chop

0

R_chop

1MEG

+

-

+

-

S_UB1

S


+

-

+

-

S_LB1

S


0

RGB110k

OB1

OB2

RGB310k

EGUB1

IF( V(CTRLB1)<0.75 & V(MDB4)<0.75 ,V(Ccp_A),0 )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

GU1_B

0

EGLB1

IF( V(CTRLB1)<0.75 & V(MDB4)<0.75 ,0,V(Ccp_A) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

GL1_B

ECcp_A1V(Cp_ON)+V(VM)-2

EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

VLB

ENFA

IF( V(PHASE_A)>0.75, V(IMX_A), -V(IMX_A)+100m)EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

VM

GND

+

-

+

-

S_UB2

S


ECcp_AIF( V(STANDBY)>0.75, V(Q_Ccp_A), 0)

EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

ILVA3RNFA10

QP2R6125

NFA

CNFA100p

IC = 0

+

-

+

-

S_LB2

S


QP3

0

Ccp_A

OB3

0

ERST_A

IF( V(ENABLE_A)<0.75 | V(STANDBY)<0.75 | V(ISDA)>0.75, 0, 5 )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

PARAMETERS:

VM = 24V

0

OB4

QP1

RGB210k

Chopper OSC

Rcp_on

100

ILVA1

RGB410k

RRST_A10

Cp_ON

RST_A

Ccp_on

0.22uFIC = 0

EGUB2

IF( V(CTRLB1)>0.75 & V(MDB4)>0.75 ,V(Ccp_A),0 )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

ECcp_BIF( V(STANDBY)>0.75 ,V(VM)-2+V(VCcp_C)/2.5 ,V(VM)-0.7)

EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

CRST_A100p

IC = 0

G_RsAI(VLA)

GVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

0

GU2_B

0

ECcp_CIF( V(STANDBY)>0.75 ,V(VCcp_C), V(VM)-0.7 )

EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

EGLB2

IF( V(CTRLB1)>0.75 & V(MDB4)>0.75 ,0,V(Ccp_A) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

RS_A

GND 0

GL2_B

QP4RCcp_C 50

E_VL1_A

I(VLA)EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

0

0

IFBA1 ILAR_VLA10

V_Q4

GND

OB5

R5

100k

VM

0

C_VLA

100p

VDD

RDD1

2.5k

EChrgIF(I(V_Q4)>10m, 3.5, 0)

EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

E_EA_A

LIMIT(1E5*V(ILA,TRGA),5,0)EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

GND

Q_Ccp_A

0

CTRLAIFBA4

PARAMETERS:CP_PW = {800*Ccp2}CP_PER = {18.5u+1800*Ccp2}CP_V2 = {250E6*Ccp2}

Protection Unit (ISD)

0

CTRLA1

REAA10

Ecp_onIF(V(STANDBY)>0.75, 6.5, 0)

EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

E_ABILAIF(I(VLA)>0,I(VLA),-I(VLA))

EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

CEAA100p

IC = 0

0

ISDA1

R_ABILA 10ETRGA

IF(V(CTRLA1)>1,V(RNFA1),V(NFA1))EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

Ccp_C

Ccp_B

OUT_B

VcpTD = 0

TF = 10NPW = {CP_PW}PER = {CP_PER}

V1 = {VM-1.4}

TR = 10N

V2 = {CP_V2}

0

IFBA3

RTRGA10

C_ABILA

100p

VCcp_C

TRGA

E_ISDA

IF( V(AB_ILA)>V(ISDA_REF) , 5, 0)EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

RV_C

100k

CTRGA

100pIC = 0

00

ISDA3 ISDA

ERS_A

((V(VM)-V(RS_A))/V(ILA))EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

RISDA 10

IFBA2

CISDA100p

IC = 0

0

RRS_A10

EISDA_REF

IF(V(ISDA)<1 | V(STANDBY)<0.75,1.8,-0.1)EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

RS_A1

CRS_A

100P

ISDA2

0

RISDA_REF10

VM

Current Feedback ( A )

ISDA_REF

CISDA_REF

100pIC = 0

0

AB_ILA

OUT_B1

CTRLA

PHASE_A

f chop

U27

AND2

1

23

U28

AND2

1

23

U29

AND2

1

23

U30

OR3

124

3

CEAA130p

IC = 0

U31

INV

1 2

0

R10

100

U32

INV

12

Charge Pump Unit

Input Logic

PHASE_A

ENABLE_A

PHASE_B

ENABLE_B

RPD_EA

RPD_EB

RPD_PA

RPD_PB

GND

RPU_EA

VM

VM

RPU_EB

VM

RPU_PA

RPU_PB

VM

RPD_STB

VM

RPU_STB

STANDBY

R_PIN1

1MEG

GND

TORQUE

0

ETQ

IF( V(TORQUE)>0.75, 1, 0.71)EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

RTQ

100CTQ100P

TQILVA7

R_REFA

1MEG

Vref _A

GND

EIMX_A

0.2*V(Vref _A)*V(TQ)/V(RS_A1)EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

ILVA2

RIMX_A10

IMX_A

CIMX_A

100P

Current Level Set ENFA1

IF( V(RST_A)<0.75 , 0, V(NFA) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

0

ILVA5

RNFA110

NFA1

CNFA1100p

IC = 0

ERNFA1

IF( V(RST_A)<0.75, 0, V(RNFA) )EVALUE

OUT+OUT-

IN+IN-

RRNFA110

RNFA1ILVA6

CRFA1100p

IC = 0

0

Model SUBCKT (Behavioral Logic Model)

• Model is include:

• Input logic to drive Bipolar Step Motor

• Internal OSC

• Current Level Set

• Mixed Decay Control

• Charge Pump Unit

• H-Bridge Output

• Protection Unit (Over Current Protection

6



購入しやすい

検証データ

便利

3,709モデルをご提供(2011年9月27日現在)

http://www.spicepark.com

メールアドレスとパスワードのご登録でご利用できます。

グローバル版も順次公開中→ http://spicepark.net

7

http://www.spicepark.com/

http://spicepark.net/

[NEW] シンプルモデル


ユーザーが定義できるパラメータモデル。あったら便利なアプリ的なスパイスモデル

であり、汎用性があります。詳細は、http://ow.ly/5sw4N をご参照下さい。

製品価格(円) PSpice版 LTspice版

DCDCコンバータ 15,750 ご提供開始ご提供開始

DCACインバータ 15,750 ご提供開始ご提供開始

三相インバータ 15,750 ご提供開始ご提供開始

DC電源 15,750 ご提供開始ご提供開始

ヒューズモデル 15,750 ご提供開始ご提供開始

リチウムイオン電池モデル 84,000 ご提供開始ご提供開始

ニッケル水素電池モデル 84,000 ご提供開始ご提供開始

鉛蓄電池モデル 84,000 開発中開発中

8

http://ow.ly/5sw4N

[NEW] シンプルモデル：DC電源モデル


I(OUT)

0A 20A 40A 60A 80A 100A 120A 140A 160A 180A 200A

V(OUT)

0V

20V

40V

60V

80V

100V

(160.000,9.990)

(20.000,79.991)

(160.000,9.990)

Rated output voltage

Maximum output current

Rated output line

Rated operation

range

U1DC_POWER_SUPPLY

VOUT = 80VdcIMAX = 160AdcVMAX = 80VdcPOWER = 1600W

Operation Area Characteristics

9

[NEW] シンプルモデル：ヒューズモデル


0.001

0.01

0.1

1

10

0.1 1 10 100

Fu

sin

g T

ime

(S

ec

.)

Fusing Current (A)

Fig. Shows the complete setting of fuse model parameters by using data from the

datasheet of CCF1N0.4 provided by KOA Speer Electronics, Inc.

Part No.

Current

Rating

(mA)

Internal

R. max.

(m)

I2t (A2,

seconds

)

CCF1N0.4 400 650 0.024

the minimum fusing current

is 620mA, FF = 20m/400m

= 1.55

U1

FUSE

FF = 1.55

I2T = 0.024

IRATE = 400m

RINT = 650m

10



• The simulation result shows the fusing times, tF, (the time that fuse blows) at

the different fuse currents, IF .

Time

1.0ms 10ms 100ms 1.0s

I(sense)

100mA

1.0A

10A

(24.013m,1.0000)

(960.962u,5.0000)

(6.0051m,2.0000)

tF = 960.962usec. at IF = 5A

tF = 6.0051msec. at IF = 2A

tF = 24.013msec. at IF = 1A

0

RL

1

0

sense

I1

I1 = 0

I2 = {dc_current}

T1 = 0

T2 = 100n

U1

FUSE

FF = 1.55

I2T = 0.024

IRATE = 400m

RINT = 650m

PARAMETERS:

dc_current = 1

Simulation Circuit

*Analysis directives:

.TRAN 0 1s 500u 100u

.STEP PARAM dc_current LIST 1, 2, 5

Simulation Result

0.001

0.01

0.1

1

10

0.1 1 10 100

Fu

sin

g T

ime

(S

ec

.)

Fusing Current

Measurement

Simulation

11



0

RL1

1

0

sense1U1

FUSE

FF = 1.55

I2T = 0.024

IRATE = 400m

RINT = 650m

I1

IOFF = 0

FREQ = 50

IAMPL = 1

PHASE = -90

0

RL2

1

0

sense2U2

FUSE

FF = 1.55

I2T = 0.024

IRATE = 400m

RINT = 650m

I2

TD = 0

TF = 10m

PW = 0

PER = 20m

I1 = -1

I2 = 1

TR = 10m

Time

0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms 140ms 180ms

I(sense1) I(sense2)

-2.0A

-1.5A

-1.0A

-0.5A

0A

0.5A

1.0A

1.5A

2.0A

(149.796m,959.222m)

(59.503m,-987.814m)

• The simulation result shows the fusing times, tF, (the time that fuse blows)

for the same peak current but different in current patterns(waveforms).

tF = 59.503msec. for sine wave

tF = 149.796msec. for triangle wave

Simulation Circuit Simulation Result

.TRAN 0 0.2s 0 100u

Fusing Time vs. Current Pattern

12

[NEW] シンプルモデル：リチウムイオン電池モデル


C is the amp-hour battery capacity [Ah]

– e.g. C = 0.3, 1.4, or 2.8 [Ah]

NS is the number of cells in series

– e.g. NS=1 for 1 cell battery, NS=2 for 2 cells

battery (battery voltage is double from 1 cell)

SOC is the initial state of charge in percent

– e.g. SOC=0 for a empty battery (0%), SOC=1 for

a full charged battery (100%)

TSCALE turns TSCALE seconds into a second

– e.g. TSCALE=60 turns 60s or 1min into a second,

TSCALE=3600 turns 3600s or 1h into a second,

• From the Li-Ion Battery specification, the model is characterized by setting parameters

C, NS, SOC and TSCALE.

Model Parameters:

+ -

U1

LI-ION_BATTERY

SOC = 1NS = 1

TSCALE = 1C = 1.4

(Default values)

13



• The battery information refer to a battery part number LIR18500 of EEMB BATTERY.

+ -

U1

LI-ION_BATTERY

SOC = 1

NS = 1

TSCALE = 60

C = 1.4

Battery capacity

is input as a

model parameter

Nominal Voltage 3.7V

Nominal

Capacity Typical 1400mAh (0.2C discharge)

Charging Voltage 4.20V±0.05V

Charging Std. Current 700mA

Max Current

Charge 1400mA

Discharge 2800mA

Discharge cut-off voltage 2.75V

14



Time

0s 50s 100s 150s 200s

1 V(HI) 2 I(IBATT)

3.0V

3.2V

3.4V

3.6V

3.8V

4.0V

4.2V

4.4V1

0A

0.4A

0.6A

0.8A

1.0A

1.2A

1.4A2

SEL>>SEL>>

V(X_U1.SOC)

0V

0.2V

0.4V

0.6V

0.8V

1.0V

+ -

U1

LI-ION_BATTERY

SOC = 0NS = 1

TSCALE = 60C = 1.4

• Charging Voltage: 4.20V±0.05V

• Charging Current: 700mA (0.5 Charge)

Current=700mA

Voltage=4.20V

Capacity=100%

(minute)

Measurement Simulation

SOC=0 means

battery start from 0%

of capacity (empty)

Charge Time Characteristic

15



Time

0s 100s 200s 300s 400s

V(HI)

2.6V

2.8V

3.0V

3.2V

3.4V

3.6V

3.8V

4.0V

4.2V

4.4V

0

+ -

U1

LI-ION_BATTERY

SOC = 1NS = 1

TSCALE = 60C = 1.4

HI

0

0

IN-

OUT+

OUT-

IN+

G1limit(V(%IN+, %IN-)/0.1m, 0, rate*CAh )

PARAMETERS:

rate = 1CAh = 1.4

C1

10n

sense

*Analysis directives:

.TRAN 0 300 0 0.5

.STEP PARAM rate LIST 0.2,0.5,1

.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*)

0.2C

0.5C

1C

(minute)

TSCALE turns 1 minute in seconds,

battery starts from 100% of capacity (fully charged)

• Battery voltage vs. time are simulated at 0.2C, 0.5C, and 1C discharge rates.

Discharge Time Characteristic

16

Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2011 17

[事例]LTC4077+Li-Ion Simple Model

回路方式のテンプレートをご提供


コンセプトキット

ユニポーラステッピングモータ制御回路

バイポーラステッピングモータ制御回路

アベレージモデルの降圧コンバータ

過渡解析モデルの降圧コンバータ

アベレージモデルの昇圧コンバータ

過渡解析モデルの昇圧コンバータ

デザインキット分野

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

21

デザインキット(カスタムサービス)


お客様の回路図をご提供して頂き、デバイスモデリング、シミュレーション技術を

付加して、シミュレーション一式をご提供致します。お客様は、解析に専念出来る

のがメリットです。お客様に準備して頂くものは回路図と材料表(BOM)と材料表に

あるサンプル(電子部品)です。

22

【追記】ダイオードのスパイスモデル

PrestoMOSFETのボディ・ダイオードの表現

スタンダードモデル

(パラーメータモデル)

プロフェッショナルモデル

(等価回路モデル)

スペシャルモデル電流減尐率モデル

青色と橙色にはモデルの世界観が異なる

青色はIFIR法

橙色は電流減尐率法

順方向特性(共通)

接合容量特性(共通)

逆回復特性(それぞれのモデルで特徴がある)


スペシャルモデル(電流減尐率モデル)

電流減尐率モデルは、デバイス自体の特性よりも外部回路による

電流減尐率を如何に表現するかがポイントとなる。

電流減尐率は、構成される回路定数で決定される為である。

モデルの等価回路において、外部回路により決定される

電流減尐率を検出し、それをデバイス自体の振る舞いに

反映させる機能を持たせなければならない。

等価回路のポイント

trb期間中の時定数

CR

tIi exp CR

電流減尐率モデルは、ダイオード単体だけではなく、パワーMOSFETの

ボディ・ダイオード、IGBTのFWDにも採用されています。



IF

IR

dt

diLVL



i

VL

Lの両端の電圧

ダイオードに流れる電流

インダクタンスLの両端にVLの電圧が発生し、ノイズを引き起こす。

dt

diLVL



ハード・リカバリー、ソフトリカバリーも表現出来る

黄色線⇒ハード・リカバリー

赤線⇒ソフト・リカバリー


Bee Technologies Group

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【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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