Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

7 Software als Dimensionierungshilfe
7 Software als Dimensionierungshilfe
7.1 SemiSel
Als Service bei der Produktauswahl, zur Verlustleistungs- und Temperaturberechnung bietet
SEMIKRON auf seiner Homepage mit dem Programm SEMISEL ein umfangreiches kostenloses
Softwarepaket an, mit dem eine Vielzahl leistungselektronischer Schaltungen unter unterschiedlichen
Umgebungsbedingungen untersucht werden können. Das Programm ist seit 2001 „online“
und wurde seither ständig erweitert und verbessert. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich
auf den Funktionsumfang der Software Version 3.1. Die Berechnungsmöglichkeiten reichen vom
einfachen Produktvorschlag für einen Nennarbeitspunkt über Treiber- und Kühlkörperspezifikation
bis zur komplexen Berechnung von kompletten Lastzyklen. Kriterium der Programmentwicklung
war vor allem, dass eine sehr einfache Bedienoberfläche die Nutzung des Programms ohne Einarbeitung
und eine schnelle „Abschätzung“ des erforderlichen Bauelementeeinsatzes ermöglichen
soll.
Dieses Hilfsmittel ist geeignet für
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die Leistungshalbleiterauswahl beim Neudesign von Umrichtern;
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Spezifikation der notwendigen Kühleinrichtungen;
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Wirkungsgradberechnung;
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Berechnung von Maximaltemperaturen und Temperaturwechseln für Lebensdauerabschätzungen;
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Vergleich von Produkten verschiedener Halbleitertechnologien und Generationen;
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die Wahl eines optimales Preis-/Leistungs-/Größenverhältnisses in dem man vorhandene Freiheitsgrade
in der Systemauslegung (Schaltfrequenz, Kühleinrichtung, Überlastfähigkeit) gegeneinander
abwägt;
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Risikoabschätzungen hinsichtlich der Streuung sowohl der Komponenten als auch von Schaltungsparametern.
Einige Vor- und Nachteile dieser Art der Rechen- und Simulationsprogramme im Vergleich zu
kommerziellen Schaltungssimulatoren sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Vorteile
Hohe Verfügbarkeit durch freien Zugriff über
das Internet
Hohe Geschwindigkeit, durch analytische Berechnung
über eine Periodendauer und Verwendung
von Mittelwertmodellen
Aktualität und Inhalt der Produktdatenbank vom
Hersteller gewartet
Know How von Applikationsingenieuren der
Leistungshalbleiterhersteller wird einem breiten
Anwenderkreis verfügbar gemacht
Nachteile
Beschränkt auf bestimmte Schwerpunktanwendungen
wie z.B. den PWM-Umrichter, daher
nur bedingt geeignet für Neuentwicklungen in
der Schaltungstechnik und Nischenanwendungen
Keine Berechnung der Zeitfunktionen von
Strom, Spannung möglich (Schaltflanken),
sondern nur von Mittelwerten über periodische
Funktionen
Vereinfachte Modellbildung zum Beispiel der
Durchlasskennlinie als Geradengleichung oder
vereinfachte thermische Ersatzschaltungen
der Nutzer hat keinen Einfluss auf die verwendeten
Rechenalgorithmen, er muss sich auf
deren Eignung verlassen
Tabelle 7.1.1 Vor- und Nachteile von Online-Rechenprogrammen zur Verlustleistungs- und Temperaturberechnung
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