通過前幾期的技術講座，我們主要介紹了DIPIPM™的基本概況，并全面深入地對產品規格書中相關重要參數、相應的可靠性測試項目及其選型準則進行了說明。

在了解器件的規格書參數并根據選型準則進行選型后，在實際測試評價進行之前可以采用仿真軟件進一步對DIPIPM™選型的合適性進行確認。

Melcosim Ver.5.4（以及更高版本）是三菱電機專用于其功率器件產品的功耗仿真軟件，可以在不同應用條件下對所選器件進行功耗仿真評估。

Melcosim功耗仿真軟件可在三菱電機官網下載，具體下載地址如下，下載位置如圖1所示。

https://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/

Melcosim的語言可以在系統設置，在選定需要的語言后，重啟軟件就可以完成設置，具體如圖2所示。



圖3    啟動初始界面
     在啟動初始界面中會顯示軟件的有效日期，該日期設定主要是不定期的會有新產品數據錄入以及數據更新，建議大家定期更新軟件。在確認軟件日期有效后，主界面中可以選擇不同仿真方式，找到軟件應用手冊以及打開之前保存的已有仿真數據。

進入仿真設置頁面后，完成對應用拓撲、器件類別、器件系列、器件型號及工況的設定后就可以執行仿真了，如圖4所示。其中工況參數的說明如表1所示。


圖4    應用拓撲、器件型號及工況輸入





在仿真執行后，功耗及相關溫度結果顯示出來，且Melcosim同時提供了多種參數曲線供參考，如圖6所示。





在主界面中選擇對比仿真模式（Parametric Simulation）,則可以對不同器件在相同或者不同工況下進行對比仿真，如圖7所示。


圖7    對比仿真

在仿真執行后，功耗及相關溫度結果顯示出來，仿真結果的說明見下圖8。

圖8    仿真結果

仿真結果是否滿足設計要求可以通過比較仿真所得的平均結溫T_{j_ave}以及最大T_j(max.)與具體規格書允許的數據進行比較來進行判斷，一般而言推薦至少留出25°C的裕量。對于最大結溫為150°C的產品，建議平均結溫T_{j_ave}不超過125°C；對于最大結溫為175°C的產品，建議平均結溫T_{j_ave}不超過150°C，若所計算的T_{j_avej}大于125°C/150°C，則說明模塊容量不夠，應選擇電流能力大一級規格的模塊再重新上述計算；若T_j遠小于125°C/150°C，則說明模塊裕量較大，可選擇電流能力小一級容量的模塊再重新上述計算；若T_j小于并接近125°C/150°C，則說明模塊選擇得很合適。

一般而言，功耗仿真結果與實際測試結果會存在一定偏差，造成偏差的主要原因為功耗仿真軟件采用的模型為理想模型，實際系統中，電流、電壓波形為非理想波形，會受到諸如PWM驅動信號死區時間的影響，另外功耗仿真軟件內部采用器件參數與實際器件存在差異，如熱阻參數，功耗仿真軟件采用的是熱阻的最大值，而非典型值。雖然功耗仿真結果存在一定偏差，但功耗仿真軟件可以方便快捷地對各種工況下器件的工作情況進行模擬，了解器件的工作趨勢，對器件的損耗情況進行評估，是功率變換系統設計工程師不可或缺的有力工具。