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LTspiceを使ってみよう -「.ic」「.save」コマンドでシュミレーションを高速化

前回の LTspiceを使ってみよう -「.step」でパラメータ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命令コマンドの「.meas」、「.step」の紹介をさせていただきました。

LTspiceを使ってみようシリーズ 一覧はこちら

今回も引き続きコマンドについて話をしたいと思います。
ご紹介するのは「.save」「.ic」のコマンドです。高速化のためのコマンドではありませんが、スイッチング電源評価において、シュミレーション実行時間を短くしたい場合に応用して使うことができます。

SPICE命令「.ic」コマンドで初期状態を設定

Tran解析において、動作点の初期状態を「.ic」コマンドを使って設定することができます。
使い方の構文は 下記の通りです。

構文:.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電源LT8640のJIG回路を使って説明をします。(LT8640の詳細は LTspiceを使ってみよう - DC-DCコンバータの動作確認 を参照ください)

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LT8640のJIG回路

まずはシュミレーションを実行

JIG回路を使いTran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。プローブのポイントはOUTとSSのノードです。

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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。
下図のように「.ic」コマンドで初期電圧0.8Vを加えました。

また、初期電圧コマンドを使う場合は、シュミレーション設定で「Start external DC supply voltage at 0V」のチェックは外す必要があります。なお定常状態(出力が5V)になった後のシュミレーション時間は長くても仕方がないので、「Stop Time」を300usecにしました。

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SS端子に.icで初期電圧設定&シュミレーション設定

シュミレーションを実行すると出力電圧はすぐに立ち上がり過渡状態の時間を短くすることができました。

このようにある点の電圧を求める場合、初期電圧を与えてあげることでシュミレーション計算回数を減らし、結果として時間を短くすることができます。

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初期電圧を加えたOUTとSS端子の波形

SPICE命令「.save」で必要なデータのみを保存

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のが「.save」コマンドです。

構文:.save<信号名>

引き続き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)」の構文を下図のように追加します。
波形シュミレーションではOUT端子の波形のみが表示されます。

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「.save」でOUT端子のみ指定

データ保存を行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。

シュミレーション時間の確認

シュミレーション実行時間の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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シュミ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。

まずは下記リンクよりLTspiceをダウンロード!ぜひ、一度お試しください。

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