——通过提供罗姆半导体参考设计的“数字孪生原型”探索未知设计空间

近日，是德科技与领先的半导体制造商罗姆半导体公司（ROHM Semiconductor）联合宣布推出一个兼容 PathWave 先进设计系统（ADS）的新工作区。通过该工作区，设计人员可以对现有开关电源（SMPS）设计的虚拟原型进行修改以快速完成设计目的并开展预兼容测试，从而及早发现设计错误，避免造成重大问题，最终节省宝贵的设计时间和成本。是德科技是一家领先的技术公司，致力于帮助企业、服务提供商和政府客户加速创新，创造一个安全互联的世界。

更高效率、更高功率密度和更低成本是客户始终追求的目标，为此他们对开关电源有着非常迫切的需求。由碳化硅（SiC）和相关材料制成的快速、低损耗开关兼具高性能和高效率的优势，可以满足未来的各种应用需求。然而，高速开关会带来电压尖峰（“振铃”）等不利效应。此外，开关电源的工作速度越来越快，想要符合传导和辐射电磁干扰（EMI）规范变得越来越困难。对“虚拟原型”或“数字孪生原型”进行预兼容分析可以圆满解决这一问题，但以往需要设计人员具备专业技术来获得和使用必要的设计信息，也就是“工作区”。

为了克服这一难题，是德科技与罗姆公司联手打造了ROHM参考设计（P01SCT2080KE-EVK-001 型号）的“数字孪生原型”，并通过是德科技网站提供给双方的共同客户。

虚拟原型可以与物理原型形成互补。物理原型是评测一致性和被测特性的黄金标准，但它存在几个短板： 设计、制造和测量成本非常高昂，且相当耗时；容易发生灾难性故障（众所周知的“烟雾测试”会产生实际烟雾）；很难对内部节点进行测量。

相比之下，对虚拟原型做出修改要容易得多。在仿真过程中它们确实会在器件超出极限条件时发出警告，但不会有真正的物理损失。用户可以记录 3D 网格中每个空间点以及仿真中每次时间步进的电压、电流和电场值，并绘制成参数图。甚至对于在现实情况下无法接触（如半导体封装内）的点，也能执行此类操作。

罗姆公司部门负责人 Ippei Yasutake 表示：“我们的许多客户都在为版图效应问题而头疼，如果开关环路中的电流转换速率超过 1A/ns，即使非常小的寄生电感也会引起振铃。另外，抑制 EMI 也是一大挑战。数字孪生原型能让客户洞察设计缺陷，从而尽早修改设计，将问题消灭在萌芽状态。”

Picotest 公司总监 Steve Sandler 表示：“对于想要充分利用宽禁带半导体功率器件设计的客户，这一功能可以为他们节省大量时间。版图可能很难管理，EM 提取是关键。这个工作区和 PEPro 等专用工具能够让工作变得更轻松。”

是德科技 PathWave 软件事业部新兴业务总监 邹杨表示：“我经常听开关电源设计工程师提起，在高 di/dt的情况下，设计是一项非常耗费精力的工作。我们的‘虚拟原型’预兼容测试功能推出后，受到了工程师们的一致认可。”

关于是德科技电力电子设计解决方案

是德科技的电力电子设计解决方案能够为电力器件的整个生产流程提供全方位支持，覆盖从仿真、设计和验证到制造、部署和优化的所有阶段。是德科技通过 PathWave 先进设计系统ADS提供完整的电磁电路协同仿真环境。