Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LTSpice hängt bei Schaltung mit IGBT


von Third E. (third-eye)


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Hallo.

Ich bin momentan am Tüfteln an einer Schaltung mit einem IGBT von 
International Rectifier. Auf deren Webseite gibt es ja eine Sammlung von 
deren Spice-Modellen.
Der Typ ist ein IRG4BC20U.
Zum Testen habe ich mir eine ganz einfache Schaltung gemacht: IGBT hat 
nach +12V einen Lastwiderstand und wird mit +12V über 100 Ohm 
angesteuert.
Das Modell funktioniert, also zumindest meckert LTSpice nicht. Soweit, 
so gut. Aber die Simulation hängt nach wenigen µs. Habe das mit anderen 
IGBT-Typen probiert, da ist es genau das Gleiche. Der alternative Solver 
bringt auch nichts.
Kann es sein, dass irgendeine Formel in dem Modell nicht mit LTSpice 
kompatibel ist?
Was kann sonst schuld sein?

Hier das Modell:
1
.SUBCKT irg4bc20u 1 2 3
2
**************************************
3
*      Model Generated by MODPEX     *
4
*Copyright(c) Symmetry Design Systems*
5
*         All Rights Reserved        *
6
*    UNPUBLISHED LICENSED SOFTWARE   *
7
*   Contains Proprietary Information *
8
*      Which is The Property of      *
9
*     SYMMETRY OR ITS LICENSORS      *
10
*Commercial Use or Resale Restricted *
11
*   by Symmetry License Agreement    *
12
**************************************
13
*Model generated on Jan 28, 97
14
* MODEL FORMAT: SPICE3
15
*Symmetry IGBT Model (Version 1.0)
16
*External Node Designations
17
*Node 1 -> C
18
*Node 2 -> G
19
*Node 3 -> E
20
M1 9 6 8 8 MSUB L=100u W=100u
21
* Default values used in MSUB:
22
* The voltage-dependent capacitances are
23
* not included. Other default values are:
24
*   RD=0 RS=0 LD=0 CBD=0 CBS=0 CGBO=0
25
.MODEL MSUB NMOS LEVEL=1
26
+VTO=5.13884 KP=2.23146 LAMBDA=0 CGSO=5.11853e-06
27
RD 7 9 0.00162052
28
RS 4 8 1e-06
29
Q1 4 7 1 QSUB OFF
30
.MODEL QSUB PNP
31
+IS=1.65311e-14 BF=1 NF=1.5 VAF=1362.74
32
+IKF=5196.66 ISE=3.05961e-11 NE=1.91536 BR=1
33
+NR=0.999995 VAR=2833.29 IKR=1000 ISC=1.00011e-11
34
+NC=1.99575 RB=0.0723403 IRB=6330.11 RBM=0.0723403
35
+RE=1e-08 RC=0.000971365 XTB=0 XTI=0
36
+EG=0.5 CJC=4.16893e-10 VJC=1.79034 MJC=0.9
37
+CJE=8.33785e-09 VJE=0.4 MJE=0.9 TF=2.716e-07
38
RDS 7 4 1e8
39
RER 4 100 0.0005
40
LE 100 3 7e-9
41
RG 6 2 14.7093
42
RL 10 11 1
43
D2 12 11 DCAP
44
* Default values used in DCAP:
45
*   RS=0 EG=1.11 XTI=3.0 TT=0
46
*   BV=infinite IBV=1mA
47
.MODEL DCAP D IS=1e-32 N=50
48
+CJO=8.80859e-10 VJ=0.4 M=0.9 FC=0.5
49
D3 0 11 DL
50
* Default values used in DL:
51
*   EG=1.11 XTI=3.0 TT=0 CJO=0
52
*   RS=0 BV=infinite IBV=1mA
53
.MODEL DL D IS=1e-10 N=0.4
54
VFI2 12 0 0
55
FI2 6 7 VFI2 -1
56
EV 10 0 7 6 1
57
CAP 10 13 4.0648e-10
58
RCAP 10 14 1
59
D4 0 14 DL
60
VFI1 13 14 0
61
FI1 6 7 VFI1 -1
62
.ENDS irg4bc20u

von Anja (Gast)


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Dane S. schrieb:
> Was kann sonst schuld sein?

Meist hängt die Simulation wenn die Flankensteilheit zu hoch ist.
Eventuell kannst Du auch die Schrittweite etwas kleiner wählen.

Gruß Anja

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo,

hab mal ein Beispiel nach deinen Angaben gemacht. Die Simulation kriecht 
in der Tat.

Abhilfe:

Control Panel -> SPICE   Solver:Alternate

Damit rennt die Simulation mit dem IGBT.

Tipp: Mach einen Kommentar in dein Schaltbild, dass man den 
Alternate-solver benötigt.

Helmut

von Third E. (third-eye)


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Hallo.

Das mit dem Alternate Solver hat in der Tat bei so einer einfachen 
Testschaltung funktioniert aber nicht in der eigentlichen Anwendung 
(Schalten einer Magnetspule mit PWM). Je nach Parameter, z.B. die 
PWM-Frequenz, hängt das Programm wieder an scheinbar zufälligen 
Stellen...
Ich denke, dass LTSpice einfach mit irgendeiner Berechnung in dem Modell 
nicht so recht klar kommt.

Gruß, Dane

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Dane,

probiers mal zusätzlich mit

.options cshunt=1e-15

Das macht an jeden Knoten 1fF Kapazität. Ist natürlich eine 
"gefährliche" Option.

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