?
Simulation of Electrothermal Transient Responses in Power PCB Modules Using Comsol, Spice, and Asonika-TM
P. 743–750.
В работе предложена и реализована усовершенствованная схема многоуровневого автоматизированного электротеплового моделирования мощных электронных компонентов с использованием программного обеспечения Comsol на уровне полупроводниковых приборов, Spice-моделирования на уровне принципиальных схем и системы «Асоника-ТМ» на уровне печатных плат. Описаны разработанные дополнительные программные средства для реализации предложенного маршрута, обеспечивающие автоматизацию процессов расчета мощностей компонентов мощных схем, передачи этих значений в пакет теплового моделирования и формирования электротепловых моделей компонентов схем. Корректность рассматриваемой схемы моделирования подтверждена результатами тепловизионного анализа с помощью инфракрасной камеры. Эффективность предложенной методологии продемонстрирована на примере реальной конструкции печатной платы силовой схемы, содержащей мощные МОП-транзисторы, для управления мощным шаговым двигателем. В анализируемой схеме выявлен возможный тепловой отказ выходных ДМОП-транзисторов вследствие их перегрева. Для улучшения условий снижения значений их температуры предложено использовать более крупный радиатор с меньшим тепловым сопротивлением.
Ключевые слова: SPICESPICE-симуляторэлектротепловое моделированиетепловизионный анализIR analysispower MOS transistorsбиполярные и МОП-транзисторы electro-thermal simulationмощный компонент
ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА:
Петросянц К. О., Харитонов И. А., Denis S. Silkin, , in: Proceedings of the Future Technologies Conference (FTC) 2025, Volume 3Vol. 3.: Springer Publishing Company, 2026. P. 171–184.
Добавлено: 7 апреля 2026 г.
Зубкова А. И., Харитонов И. А., Наноиндустрия 2025 Т. 18 № S11-2(135) С. 871–879
Отработан алгоритм ускоренного получения электротепловых характеристик силовых схем с помощью ПО Python. Приведены результаты электротепловых расчетов для ряда силовых схем с ускоренным процессом получения их тепловых характеристик с использованием стандартного маршрута электротеплового SPICE-анализа. ...
Добавлено: 5 ноября 2025 г.
Зубкова А. И., Харитонов И. А., Наноиндустрия 2024 Т. 17 № S10-2(128) С. 745–751
В работе описана программа на языке Python, реализующая цифровые двойники мощных МОП-транзисторов. Описаны структура и интерфейс этой программы, воспроизводимые статические, динамические и тепловые характеристики МОПТ, другие возможности программы. Возможности программы продемонстрированы на примере отечественных мощных МОП-транзисторов 2П829Д и 2П782Ж1. ...
Добавлено: 3 сентября 2024 г.
Петросянц К. О., Харитонов И. А., Тегин М. С., Известия высших учебных заведений. Электроника 2024 Т. 29 № 1 С. 65–78
Большие скачки температуры в структурах мощных полупроводниковых приборов при их включении и выключении существенно снижают надежность работы силовых схем. Широко используемые маршруты электротеплового моделирования тепловых схем имеют ряд недостатков: использование взаимосвязанных Spice-симуляторов электрических цепей и пакета 3D численного моделирования тепловых полей требует детального описания 3D-конструкций и больших затрат компьютерного времени; использование только Spice-подобных симуляторов электрических ...
Добавлено: 7 мая 2024 г.
Описан набор разработанных программных и информационных средств для обеспечения сквозного электротеплового моделирования мощных электронных схем на печатных платах с помощью программных средств Comsol, SPICE, «Асоника-ТМ». Представлены примеры сквозного электротеплового моделирования и тепловизионного анализа мощной электронной схемы на печатной плате с использованием вышеупомянутых программных средств. ...
Добавлено: 21 мая 2023 г.
Петросянц К. О., Исмаил-Заде М. Р., Кожухов М. В. и др., Наноиндустрия 2022 Т. 15 № S8-1(113) С. 183–194
Для компонентов БиКМОП БИС с субмикронными и нанометровыми размерами разработаны версии TCAD- и SPICE-моделей, учитывающие воздействие различных видов радиации, температуры в сверхшироком диапазоне -260...+300°C и старения при длительной эксплуатации. ...
Добавлено: 7 июля 2022 г.
K. O. Petrosyants, D. A. Popov, M. R. Ismail-Zade и др., , in: Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС-2020).Вып. 4.: ИППМ РАН, 2020. P. 2–8.
Два типа моделей МОПТ, имеющихся в коммерческих версиях TCAD- и SPICE-симуляторов, дополнены уравнениями для учёта радиационных эффектов. Адекватность моделей иллюстрирована на двух примерах: 1) 0,2 и 0,24 мкм КНИ/DSOI МОПТ с учётом дозовых эффектов и ОЯЧ; 2) 28 нм МОПТ на объёмном кремнии, 45 нм и 28 нм КНИ МОПТ с high‑k диэлектриком с учётом дозовых эффектов. ...
Добавлено: 5 декабря 2020 г.
Харитонов И. А., В кн.: Наноиндустрия. Специальный выпуск: Международный форум "Микроэлектроника-2019". 5-я Международная научная конференция "Электронная компонентная база и микроэлектронные модули"Т. 1. Вып. 96.: Рекламно-издательский центр "ТЕХНОСФЕРА", 2020. С. 300–307.
Рассмотрены и проанализированы схемотехнические (SPICE) модели МОП-транзисторов для учета эффектов старения (временнОй деградации) их параметров, обусловленных попаданием «горячих» носителей в подзатворный окисел вследствие сильных электрических полей в структурах МОПТ. Рассмотрены модели, используемые в коммерческих пакетах проектирования схем, предложенные другими авторами и разработанная автором макромодель МОПТ, учитывающая указанные эффекты старения. ...
Добавлено: 26 июня 2020 г.
Петросянц К. О., Наноиндустрия 2018 № 82 С. 402–403
Приведена библиотека радиационных и электротепловых SPICE-моделей биполярных и МОП транзисторов СБИС различных типов. Библиотека содержит SPICE-модели МОПТ, МОПТ КНИ/КНС, Si БТ, SiGe ГБТ, учитывающие влияние эффекта саморазогрева, высоких (до +300°C) и низких (до –200°C) температур, радиационных эффектов (нейтронов, электронов, гамма- и рентгеновских лучей, протонов, импульсного излучения, одиночных ядерных частиц). ...
Добавлено: 30 января 2019 г.
Выполнено компьютерное моделирование воздействия электростатических разрядов (ЭСР) на мощные МОП транзисторы серии IRF. Исследовано влияние емкости печатной платы на напряжение затвор – исток транзисторов. Показано, что чем меньше величина емкости затвор – исток транзистора, тем больше возрастает напряжение затвор -исток при увеличении емкости печатной платы. Установлена связь между напряжением разряда, при котором происходит пробой подзатворного ...
Добавлено: 10 октября 2018 г.
К.О. Петросянц, М.В. Кожухов, Известия высших учебных заведений. Электроника 2015 Т. 20 № 6 С. 648–651
Проведено электротепловое моделирование современных структур Si и SiGe биполярных транзисторов с помощью САПР Sentaurus Synopsys. Показано, что для SiGe гетеропереходных биполярных транзисторов, работающих на высоких плотностях тока, наблюдается более высокая рабочая температура по сравнению с идентичными кремниевыми транзисторами при одинаковой рассеиваемой мощности, что приводит к сильной деградации электрофизических параметров прибора и его электрических характеристик. ...
Добавлено: 18 февраля 2016 г.
Петросянц К. О., Харитонов И. А., Козынко П. А. и др., , in: Proccedings of the International Conference on Advances in Computer Science and Electronics Engineering (CSEE 2014), 08-09 March, 2014, Kuala Lumpur, Malaysia.: [б.и.], 2014. P. 150–154.
Добавлено: 15 мая 2014 г.
, Харитонов И. А., Козынко П. А. и др., , in: Proceedings of the 12-the International Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications.: Turin: Politecnico di Torino, 2013. P. 185–189.
Добавлено: 9 января 2014 г.
Abbozzo L. R., Turin: Politecnico di Torino, 2013.
The main objectives of the AITA 2013 are to assess the state of the art of the technology in the Infrared bands and to present its most interesting applications. In the AITA Proceedings, special emphasis is given to the following topics:
Advanced technology and materials
Smart and fiber-optic sensors
Thermo-fluid dynamics
Biomedical applications
Environmental monitoring
Aerospace and industrial applications
Astronomy and Earth ...
Добавлено: 9 января 2014 г.
Петросянц К. О., Харитонов И. А., Попов Д. А., , in: Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’13).: Kharkov: Kharkov national university of radioelectronics, 2013. P. 312–315.
Было произведено моделирование одиночных сбоев (SEU) вызванных ударом тяжелых ионов в SOI CMOS SRAM ячейки. Моделирование производилось с использованием смешанного подхода, то есть двухмерная структура полупроводникового прибора моделировалась с помощью САПР TCAD в сочетании с SPICE моделированием схемы. Показано как паразитный биполярный транзистор и положение точки удара иона влияние на сбой SOI CMOS SRAM ячейки ...
Добавлено: 4 октября 2013 г.
Козынко П. А., В кн.: Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем – 2008. Сборник научных трудов.: М.: ИППМ РАН, 2008. С. 533–538.
В работе предложены методики и программное обеспечение электротеплового моделирования печатных плат и аналоговых монолитных ИС. Разработаны подсистемы электротеплового моделирования, встроенные в промышленную САПР Mentor Graphics. ...
Добавлено: 16 марта 2013 г.
Петросянц К. О., Рябов Н. И., Харитонов И. А. и др., В кн.: Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем – 2008. Сборник научных трудов.: М.: ИППМ РАН, 2008. С. 243–246.
В САПР БИС Mentor Graphics встроена подсистема электротеплового моделирования. Подсистема состоит из программы теплового моделирования ИС «Перегрев-МС», программы-диспетчера «ETh SimCoupler», управляющего процессом моделирования, и программы преобразования топологической информации «ETh Model Generator». Рассмотрен пример моделирования мощного интегрального стабилизатора напряжения К142ЕН9. Получено удовлетворительное совпадение результатов моделирования с результатами измерения тепловых полей методом ИК-термографии. ...
Добавлено: 16 марта 2013 г.
Востриков А. В., Абрамешин А. Е., Технологии электромагнитной совместимости 2012 № 1 С. 25–28
В работе проанализировано коммерческое программное обеспечение с целью определения его пригодности для моделирования и анализа эквивалентных электрических схем космических аппаратов. Проведены тестовые расчеты схем различной размерности в самой производительной из рассмотренных программ - программе LTspice. Построен график зависимости времени расчета от количества узлов в эквивалентной схеме. Показано, что в настоящее время отсутствует коммерческое программное обеспечение ...
Добавлено: 9 октября 2012 г.
Харитонов И. А., , in: Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’11).: Kharkov: Kharkov national university of radioelectronics, 2011. P. 271–274.
Представлены дополнения к стандартной методологии определения параметров моделей мощных Биполярных и МОП транзисторов для учета эффектов саморазогрева. Для биполярных транзисторов дополнения включены в маршрут для модели VBIC. Для МОП транзисторов добавлен специальный генератор тока для учета увеличения тока с ростом температуры транзистора. ...
Добавлено: 12 апреля 2012 г.