[信息与通信]DESSIS仿真计算的改善1.ppt

DESSIS仿真计算的改善 报告人：杨瑞浩 学号 指导教师：吴郁 研究课题概述 器件、结终端结构仿真 IGBT器件动态仿真 结终端结构仿真 仿真结果和分析 主要成果和结论 DESSIS仿真的一些建议 课题研究概述 课题研究意义 ISE公司（现并购进入Synopsys）的半导体器件仿真程序Dessis可进行器件的二维仿真，但有时由于网格、模型和参数设定的问题，影响计算结果的精确性。本设计题目以二极管、功率MOS和IGBT为例，比较不同算法、仿真工具对计算结果的影响，提出改进建议。 IGBT和结终端结构 IGBT: 结终端结构: 仿真工具 DESSIS: MEDICI: DESSIS算法选择 Math { * Extrapolate * Derivatives Method=blocked RelErrControl NewDiscretization Notdamped=20 Iterations=20 NoCheckTransientError * when abrupt pulse is applied ,it is prefered to specify } Extrapolate用外推法定义语句 源程序默认瞬态计算方法为梯形规则向后微分法（BD），后修改计算方法为后退Euler法（BE）。 IGBT器件、结终端结构仿真 IGBT动态过程仿真 下为仿真电路图及仿真条件 1mH 电感负载 续流二极管 400V 直流电源， 栅极0/15V双脉冲信号 第一次关断和第二次开通时提取开关参数 关断前和开通后器件的导通电流为2A/mm2。 1.算法分组 A组：Math { * Extrapolate * Derivatives Method=blocked RelErrControl NewDiscretization Notdamped=20 Iterations=20 NoCheckTransientError * when abrupt pulse is applied ,it is prefered to specify } A组采用的DESSIS的原瞬态算法——梯形规则向后微分法，未加以改动。 A组计算耗时：121850.66 s (33 h:50 m:50 s) B组 Math { * Extrapolate * Derivatives Method=blocked Transient=BE RelErrControl NewDiscretization Notdamped=20 Iterations=20 NoCheckTransientError * when abrupt pulse is applied ,it is prefered to specify } B组将默认的瞬态计算方法BD（梯形规则向后微分）改成BE（后退Euler法） BD（梯形规则向后微分）法为二次近似法。 BE（后退Euler法为一次近似法）。 一次近似法的运算量要远小于二次近似法。 计算时间远低于未改动过源程序的A组。 所以本组可看条件判断是否用于改善IGBT开关计算速度。 B组计算耗时：5472.46 s (1 h:31 m:12 s) C组 Math { Extrapolate Derivatives Method=blocked Transient=BE RelErrControl NewDiscretization Notdamped=20 Iterations=20 NoCheckTransientError * when abrupt pulse is applied ,it is prefered to specify } C组在B组的改动基础之