前回の LTspiceを使ってみよう -「.step」でパラメーターを変化させてみよう と、前々回の LTspiceを使ってみよう -「.meas」で最大・最小電圧値の確認方法 では、Spiceコマンドの「.meas」、「.step」の紹介をさせていただきました。

今回ご紹介するのは「.save」「.ic」コマンドです。スイッチングレギュレーターの評価において、シミュレーション実行時間を短くしたい場合に使うことができます。

 

もしLTspiceを今から始められる方でしたら、以下の一覧から「基本編」を見ることをお勧めします。 

LTspiceを使ってみようシリーズ 一覧はこちら


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「.ic」コマンドで初期状態を設定

トランジェント解析(.tran) 時「.ic」コマンドを使って、動作点の初期状態を設定することができます。構文は、 次の通りです。

.IC <電圧のノードまたは素子の電流名>=<値>

今回は、スイッチングレギュレーターLT8640のJIG回路を使って説明します。

(※ LT8640の詳細は、 LTspiceを使ってみよう - DC/DCコンバーターの動作確認 を参照ください)

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図1:LT8640のJIG回路

シミュレーションを実行

図1のJIG回路を使って、トランジェント解析を行います。出力電圧が立ち上がり、定常状態になるまでの波形が観測できます。測定のポイントは、OUTとSSノードです。

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図2:OUTとSS端子の波形

「.ic」コマンドでSS端子に初期電圧値を加えてみよう

SS端子は、電源電圧の立ち上がり時間を決める端子です。「.ic」コマンドを使用し図3のように.IC V(SS)=0.8と入力し、SS端子の初期電圧を0.8Vとしました。

これにより、定常状態(出力が5V)になった後のシミュレーション時間はが短くなるので、「Stop Time」を300usecにしました。この時の注意点としては、初期電圧コマンドを使う場合は、シミュレーション設定で「Start external DC supply voltage at 0V」のチェックは外す必要があります。

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図3:SS端子に.icで初期電圧設定&シュミレーション設定

シミュレーションを実行すると、SS端子に初期電圧を与えることにより、ソフトスタート機能が無効化し、出力電圧はすぐに立ち上がりシミュレーション時間を短くすることができました。

このように初期電圧を与えてあげることで計算回数を減らし、結果としてシミュレーション時間を短くすることができます。

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図4:初期電圧を加えたOUTとSS端子の波形

「.save」コマンドで必要なデータのみを保存

通常Spiceでは、全てのノード電圧、部品、端子電流のシミュレーション結果を保存します。しかし、「.save]コマンドを使うことで、指定したノード電圧、部品、端子電流だけのシュミレーション結果を保存することができます。

構文:.save<信号名>

LT8640のJIG回路を使い、OUT端子の波形データのみ保存をしてみます。

使い方は簡単で、「save V(OUT)」の構文を5図のように追加します。
波形シミュレーションでは、OUT端子の波形のみが表示されます。

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図5:「.save」でOUT端子のみ指定

データ保存をおこなうノードを制限することで、HDDへのアクセス回数が減るためファイル容量だけでなく、書き込み時間の短縮が可能となります。ただし、指定したノードの波形しか見ることができませんのでご注意ください。

シミュレーション時間の確認

シミュレーション実行時間を確認する方法についてもふれておきます。

Menu⇒ViewよりSPICE Error Log(CTL+L)を開きます。
ファイル内の "Total elapsed time" より実行時間の確認ができます。

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図6:シミュレーション時間の確認

今回検証したLTspiceデモ・ファイル

LTspiceインストール済のパソコンで、zipファイルを同一フォルダに解凍後、LTspiceを実行すると波形表示が自動的に始まります。

LT8640_ic__1.zip

.ic シミュレーションファイル

LT8640_save__1.zip

.saveシミュレーションファイル

最後に

今回は高速化をキーワードに「.ic」「.save」のご紹介をさせていただきました。
今後も様々な機能についてご紹介していきますので、引き続きよろしくお願いします。

また、初心者向けのLTspiceセミナーも定期的に実施しています。LTspiceの基本操作を習得できますので、ご参加頂ければと思います。

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