TM003-002-452記載されている情報は、2012 年 1 月現在の情報です。内容に関しましては予告無く変更される場合がございますので、予めご了承ください。
Myway プラス株式会社〒220-0022 神奈川県横浜市西区花咲町 6-145 横浜花咲ビルTEL 045-548-8836(営業) FAX 045-548-8832 [email protected](営業)
PSIMは、Powersim.inc(米)により開発されました。本文中に記載の会社名、製品名、サービス名等は、それぞれ各社の商標または登録商標です。
for Power Electronics EngineersESSENTIAL GUIDE
パワーエレクトロニクス回路シミュレータPSIMとはパワーエレクトロニクス(パワエレ)及びモータ制御のために開発された回路
シミュレータです。高速のシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、
波形解析機能などによりパワーエレクトロニクスの解析、制御系回路設計、
インバータ、モータドライブの研究などに強力なシミュレーション環境をご提供
しています。自動車、家電、航空宇宙、再生可能な自然エネルギー(風力発電、
太陽光発電)など幅広い産業分野において、スイッチング電源、モータ駆動、
電力変換装置など、さまざまなアプリケーションの検証に使用されています。
パワーエレクトロニクス回路シミュレータPSIM®は、米国(ボストン)のPowersim社が開発したシミュレーションソフトウェアです。(www.powersimtech.com)
すばらしいPSIMの世界へようこそ!
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0302 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
パワーエレクトロニクス回路シミュレータPSIMとはパワーエレクトロニクス(パワエレ)及びモータ制御のために開発された回路
シミュレータです。高速のシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、
波形解析機能などによりパワーエレクトロニクスの解析、制御系回路設計、
インバータ、モータドライブの研究などに強力なシミュレーション環境をご提供
しています。自動車、家電、航空宇宙、再生可能な自然エネルギー(風力発電、
太陽光発電)など幅広い産業分野において、スイッチング電源、モータ駆動、
電力変換装置など、さまざまなアプリケーションの検証に使用されています。
パワーエレクトロニクス回路シミュレータPSIM®は、米国(ボストン)のPowersim社が開発したシミュレーションソフトウェアです。(www.powersimtech.com)
すばらしいPSIMの世界へようこそ!
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0302 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
理想スイッチを採用しているため収束しやすく、高速シミュレーションが可能な
PSIM。250種類以上のサンプルがあり、どんな電力変換回路、モータ駆動回路、
アナログおよびデジタル制御にも流用することが可能です。
PSIMは操作が簡単で、素子やブロック要素を回路図へ配置するだけ。まるで手書きの
回路図を描くような、直感的インターフェースを搭載しました。
実機ではなく、まずはPSIMでシミュレーション
おもいのままに
PSIMは、その使いやすいインターフェースと、カスタマイズ性に優れたオプション
モジュールの存在により、高性能な回路シミュレータとして、さまざまな分野で
活躍しています。
導入分野
SmartCtrl
自動車EV・PHEVなど
新エネルギーパワーコンディショナなど
白物家電エアコン・冷蔵庫など
Digital Control ModuleThermal ModuleSimCoder Module
Motor Drive ModuleMagCoupler ModuleMagCoupler-RT ModuleSimCoupler Module
Renewable Energy Models Motor Drive Module
Professional
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0504 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
理想スイッチを採用しているため収束しやすく、高速シミュレーションが可能な
PSIM。250種類以上のサンプルがあり、どんな電力変換回路、モータ駆動回路、
アナログおよびデジタル制御にも流用することが可能です。
PSIMは操作が簡単で、素子やブロック要素を回路図へ配置するだけ。まるで手書きの
回路図を描くような、直感的インターフェースを搭載しました。
実機ではなく、まずはPSIMでシミュレーション
おもいのままに
PSIMは、その使いやすいインターフェースと、カスタマイズ性に優れたオプション
モジュールの存在により、高性能な回路シミュレータとして、さまざまな分野で
活躍しています。
導入分野
SmartCtrl
自動車EV・PHEVなど
新エネルギーパワーコンディショナなど
白物家電エアコン・冷蔵庫など
Digital Control ModuleThermal ModuleSimCoder Module
Motor Drive ModuleMagCoupler ModuleMagCoupler-RT ModuleSimCoupler Module
Renewable Energy Models Motor Drive Module
Professional
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0504 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
機能一覧
PSIM Professional(本体)
オプションモジュール(オプション)
名称
Professional
機能 備考
名称
Motor Drive Module
Digital Control Module
Thermal Module
Renewable Energy Models
SimCoupler Module
MagCoupler Module
MagCoupler-RT Module
ModCoupler Module
SimCoder Module
SmartCtrl
モータを含めた機械系のシミュレーション
デジタル系のシミュレーション
半導体デバイスの損失解析
太陽光発電・風力発電のシミュレーション
MATLAB/Simulinkとの連成
JMAGとの直接連成
JMAG-RTとのテーブル連成
ModCoupler Module
Cプログラム自動生成
制御パラメータの最適化
各種モータ、各種機械センサ
ゼロ次ホールドz領域伝達関数ブロック
損失解析用ブロック
太陽電池ブロック、風車ブロック
SimCouplerブロック
MagCouplerブロック
MagCoupler-RTブロック
ModCoupler ブロック
ハードウェア(PE-Expert3など)対応ブロック群
ボード線図、ナイキスト線図、過渡応答図および各種パラメータの表示
機能 備考
過渡解析 電気回路制御系回路
対話型シミュレーション フリーラン機能
周波数特性解析 ACスイープブロック
パラメータスイープ パラメータスイープブロック
自作のC言語を組み込んだシミュレーション
CブロックDLLブロック
磁気要素のモデリング 漏れ磁束、エアーギャップ、磁気コア
FFT解析 ‒
波形同士の演算 ‒
それだけでも高性能な本体のPSIM Professionalと、追加する事で可能性が簡単に
広がるオプションモジュールとでPSIMは構成されています。
オプションモジュールでの動作のほか、さまざまなシミュレーションソフトと連成が
可能です。
構成
連成可能な他社シミュレータ
ModelSim MATLAB/Simulink SmartCtrl JMAG JMAG-RTModelSim
ModCoupler SimCoupler SmartCtrl MagCoupler MagCoupler-RT
MATLAB/Simulink
実機コントローラ
実機コントローラ SmartCtrl JMAG JMAG-RT
Motor Drive
論理回路
磁気回路
PID制御
電子回路
電源回路 モータ損失
計算
MPPT 太陽電池 風車
制御ブロック
デジタル系
アナログ系
電気回路
PSIM Professional
FPGA 制御 制御パラメータの最適化
SimCoderC プログラム自動生成 電磁界解析
RenewableEnergy Models
風力発電太陽光発電Digital Control
デジタル制御
Thermal
機械負荷
PSIM Professional本体
オプションモジュール
追加機能
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0706 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
機能一覧
PSIM Professional(本体)
オプションモジュール(オプション)
名称
Professional
機能 備考
名称
Motor Drive Module
Digital Control Module
Thermal Module
Renewable Energy Models
SimCoupler Module
MagCoupler Module
MagCoupler-RT Module
ModCoupler Module
SimCoder Module
SmartCtrl
モータを含めた機械系のシミュレーション
デジタル系のシミュレーション
半導体デバイスの損失解析
太陽光発電・風力発電のシミュレーション
MATLAB/Simulinkとの連成
JMAGとの直接連成
JMAG-RTとのテーブル連成
ModCoupler Module
Cプログラム自動生成
制御パラメータの最適化
各種モータ、各種機械センサ
ゼロ次ホールドz領域伝達関数ブロック
損失解析用ブロック
太陽電池ブロック、風車ブロック
SimCouplerブロック
MagCouplerブロック
MagCoupler-RTブロック
ModCoupler ブロック
ハードウェア(PE-Expert3など)対応ブロック群
ボード線図、ナイキスト線図、過渡応答図および各種パラメータの表示
機能 備考
過渡解析 電気回路制御系回路
対話型シミュレーション フリーラン機能
周波数特性解析 ACスイープブロック
パラメータスイープ パラメータスイープブロック
自作のC言語を組み込んだシミュレーション
CブロックDLLブロック
磁気要素のモデリング 漏れ磁束、エアーギャップ、磁気コア
FFT解析 ‒
波形同士の演算 ‒
それだけでも高性能な本体のPSIM Professionalと、追加する事で可能性が簡単に
広がるオプションモジュールとでPSIMは構成されています。
オプションモジュールでの動作のほか、さまざまなシミュレーションソフトと連成が
可能です。
構成
連成可能な他社シミュレータ
ModelSim MATLAB/Simulink SmartCtrl JMAG JMAG-RTModelSim
ModCoupler SimCoupler SmartCtrl MagCoupler MagCoupler-RT
MATLAB/Simulink
実機コントローラ
実機コントローラ SmartCtrl JMAG JMAG-RT
Motor Drive
論理回路
磁気回路
PID制御
電子回路
電源回路 モータ損失
計算
MPPT 太陽電池 風車
制御ブロック
デジタル系
アナログ系
電気回路
PSIM Professional
FPGA 制御 制御パラメータの最適化
SimCoderC プログラム自動生成 電磁界解析
RenewableEnergy Models
風力発電太陽光発電Digital Control
デジタル制御
Thermal
機械負荷
PSIM Professional本体
オプションモジュール
追加機能
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0706 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
PSIM Professional(本体)回路シミュレータPSIMは、コアとなる本体「PSIM Professional」と、あらゆる可能性を秘めた、追加拡張できるモジュールによって構成されています。PSIM Professionalだけで行えるシミュレーションは大きく4つ。ここではその内容を紹介します。
アナログ制御によるパワー回路シミュレーション。アナログ系の制御ブロックを用いて制御回路を構成し、パワー回路を制御するシミュレーションを行なうことができます。パワー回路と制御ブロックを同じ画面上に描くことができ、色によって区別されています。サブサーキット機能を使用することにより、別画面に描くことも可能です。
パラメータを任意の間隔で変化させたシミュレーション結果を比較し、最適なパラメータを検討することができます。
高速フーリエ変換(FFT)ブロックを利用して信号の基本波成分を計算できる他、波形表示ツールSimviewにて波形のFFT解析を行なうこともできます。
過渡特性・周波数特性・パラメータスイープなど各種解析機能。
周波数特性解析のブロックを使用すると、主回路、制御回路の周波数応答が求められます。回路がスイッチを含む場合も平均値による解析に頼ることなくスイッチングを忠実に模擬したうえで、周波数応答を求めることができます。
C言語ブロックを用いたプログラム制御。C言語によるプログラムを回路中に素子として組み込んでシミュレーションすることが可能です。自作のC言語プログラムが期待通りの処理をしていることを確認することができます。
自作C言語によるプログラムのサポートDLLファイルを使用した自作Cプログラムをサポートします。さらにPSIMには直接C言語によるプログラムを入力・コンパイルできるCインタプリタが内蔵されています。この特長により、複雑な機能の実装が容易に実現できます。
磁気要素を用いた電気回路のモデリング。磁気要素ブロックを用いて磁気回路をモデリングすることができます。電気回路と磁気回路のパラメータからB(磁束密度)とH(磁界)を算出することができるので、B-H特性(ヒステリシスループ)を描くこともできます。
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0908 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
PSIM Professional(本体)回路シミュレータPSIMは、コアとなる本体「PSIM Professional」と、あらゆる可能性を秘めた、追加拡張できるモジュールによって構成されています。PSIM Professionalだけで行えるシミュレーションは大きく4つ。ここではその内容を紹介します。
アナログ制御によるパワー回路シミュレーション。アナログ系の制御ブロックを用いて制御回路を構成し、パワー回路を制御するシミュレーションを行なうことができます。パワー回路と制御ブロックを同じ画面上に描くことができ、色によって区別されています。サブサーキット機能を使用することにより、別画面に描くことも可能です。
パラメータを任意の間隔で変化させたシミュレーション結果を比較し、最適なパラメータを検討することができます。
高速フーリエ変換(FFT)ブロックを利用して信号の基本波成分を計算できる他、波形表示ツールSimviewにて波形のFFT解析を行なうこともできます。
過渡特性・周波数特性・パラメータスイープなど各種解析機能。
周波数特性解析のブロックを使用すると、主回路、制御回路の周波数応答が求められます。回路がスイッチを含む場合も平均値による解析に頼ることなくスイッチングを忠実に模擬したうえで、周波数応答を求めることができます。
C言語ブロックを用いたプログラム制御。C言語によるプログラムを回路中に素子として組み込んでシミュレーションすることが可能です。自作のC言語プログラムが期待通りの処理をしていることを確認することができます。
自作C言語によるプログラムのサポートDLLファイルを使用した自作Cプログラムをサポートします。さらにPSIMには直接C言語によるプログラムを入力・コンパイルできるCインタプリタが内蔵されています。この特長により、複雑な機能の実装が容易に実現できます。
磁気要素を用いた電気回路のモデリング。磁気要素ブロックを用いて磁気回路をモデリングすることができます。電気回路と磁気回路のパラメータからB(磁束密度)とH(磁界)を算出することができるので、B-H特性(ヒステリシスループ)を描くこともできます。
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0908 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
直流機 永久磁石同期機 定トルク負荷 アブソリュートエンコーダ
三相かご形誘導機 外部励磁同期機 定電力負荷 インクリメンタルエンコーダ
三相巻線誘導機 スイッチトリラクタンスモータ 定速度負荷 レゾルバ
ブラシレス直流機 トルクセンサ
速度センサ
ゼロ次ホールド
単位遅れブロック
微分器(離散型)
積分器(離散型)
リセット機能付き外部積分器
リセット機能付き内部積分器
FIR フィルタ
データ配列
畳込みブロック
メモリ読み出しブロック
離散化ブロック
デジタルフィルタ
z領域伝達関数ブロック
循環バッファ
スタック
ホールセンサ
(上記は一例です) (上記は一例です)
オプションモジュール
Motor Drive Module Digital Control Module
PSIMの可能性を広げるオプションモジュール。それぞれのモジュールで多くのアプリケーションをシミュレーションすることに対応した追加機能が存在しています。ここではその内容を紹介します。
モータシミュレーションの実装。このオプションモジュールでは、モータ駆動系のシミュレーションに必要な素子を提供します。さまざまな回転機モデル、機械的負荷モデル、位置センサモデルなどを使うことができます。また、お客様独自のモータモデル・負荷モデルを作成することもできます。
デジタル制御の実装。このオプションモジュールを追加する事で、連続信号を離散化し、デジタル制御するシミュレーションを行うことができます。一般的なデジタル制御ではサンプリング周波数に従って、AD変換や演算を行ないます。本モジュールによりサンプリング周波数を考慮したデジタル制御のシミュレーションを実行することができます。また、z領域で表現されたデジタル制御系をシミュレーションすることができます。
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1110 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
直流機 永久磁石同期機 定トルク負荷 アブソリュートエンコーダ
三相かご形誘導機 外部励磁同期機 定電力負荷 インクリメンタルエンコーダ
三相巻線誘導機 スイッチトリラクタンスモータ 定速度負荷 レゾルバ
ブラシレス直流機 トルクセンサ
速度センサ
ゼロ次ホールド
単位遅れブロック
微分器(離散型)
積分器(離散型)
リセット機能付き外部積分器
リセット機能付き内部積分器
FIR フィルタ
データ配列
畳込みブロック
メモリ読み出しブロック
離散化ブロック
デジタルフィルタ
z領域伝達関数ブロック
循環バッファ
スタック
ホールセンサ
(上記は一例です) (上記は一例です)
オプションモジュール
Motor Drive Module Digital Control Module
PSIMの可能性を広げるオプションモジュール。それぞれのモジュールで多くのアプリケーションをシミュレーションすることに対応した追加機能が存在しています。ここではその内容を紹介します。
モータシミュレーションの実装。このオプションモジュールでは、モータ駆動系のシミュレーションに必要な素子を提供します。さまざまな回転機モデル、機械的負荷モデル、位置センサモデルなどを使うことができます。また、お客様独自のモータモデル・負荷モデルを作成することもできます。
デジタル制御の実装。このオプションモジュールを追加する事で、連続信号を離散化し、デジタル制御するシミュレーションを行うことができます。一般的なデジタル制御ではサンプリング周波数に従って、AD変換や演算を行ないます。本モジュールによりサンプリング周波数を考慮したデジタル制御のシミュレーションを実行することができます。また、z領域で表現されたデジタル制御系をシミュレーションすることができます。
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1110 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
Thermal Module Renewable Energy Models
半導体素子の損失計算。このオプションモジュールを追加することにより、半導体デバイス(IGBT、MOSFET、ダイオードなど)の損失計算ができ、ダイオードとトランジスタの導通損失およびスイッチング損失を個別に計算することができます。また、半導体デバイスの特性を簡単にデバイスデータベースに登録し、素子として使用することも可能です。
デバイスデータベースに入力した損失の特性から損失計算を行なうことができます。
自然エネルギーでの発電。太陽電池と風車の入ったオプションモジュールです。太陽電池および風車とコンバータを一括したシミュレーションなどを行なうことが可能です。
太陽電池。複数のパラメータ(開放電圧、短絡電流、最大電力時電圧、最大電力時電流など)からI-V特性、P-V特性を設定することが可能です。
風車のピッチ角、風速などの設定が可能です。
豊富なサンプル回路が用意されているので、初めての方でもすぐに使うことができます。例として太陽電池のMPPT制御サンプル回路を紹介します。
このようなサンプルが豊富に用意されているため、簡単にMPPT制御を行なうことができます。また複数のモデルを組み合わせることで、部分影のシミュレーションも実行可能です。
デバイスデータベースエディタ。デバイスのデータシートから特性を入力することができます。
素子特性入力データベースに素子の電流電圧特性を入力
手動で値を入力
データシート記載のグラフをキャプチャして入力
回路モデル作成熱解析専用の素子モデルを使って回路モデルを作成
シミュレーション実行作成した回路モデルにて過渡解析を実行
グラフの入力方法は 2種類
オプションモジュール
日照量
出力電力
風の速度
回転角度
半導体デバイスの損失計算までの流れ
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1312 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
Thermal Module Renewable Energy Models
半導体素子の損失計算。このオプションモジュールを追加することにより、半導体デバイス(IGBT、MOSFET、ダイオードなど)の損失計算ができ、ダイオードとトランジスタの導通損失およびスイッチング損失を個別に計算することができます。また、半導体デバイスの特性を簡単にデバイスデータベースに登録し、素子として使用することも可能です。
デバイスデータベースに入力した損失の特性から損失計算を行なうことができます。
自然エネルギーでの発電。太陽電池と風車の入ったオプションモジュールです。太陽電池および風車とコンバータを一括したシミュレーションなどを行なうことが可能です。
太陽電池。複数のパラメータ(開放電圧、短絡電流、最大電力時電圧、最大電力時電流など)からI-V特性、P-V特性を設定することが可能です。
風車のピッチ角、風速などの設定が可能です。
豊富なサンプル回路が用意されているので、初めての方でもすぐに使うことができます。例として太陽電池のMPPT制御サンプル回路を紹介します。
このようなサンプルが豊富に用意されているため、簡単にMPPT制御を行なうことができます。また複数のモデルを組み合わせることで、部分影のシミュレーションも実行可能です。
デバイスデータベースエディタ。デバイスのデータシートから特性を入力することができます。
素子特性入力データベースに素子の電流電圧特性を入力
手動で値を入力
データシート記載のグラフをキャプチャして入力
回路モデル作成熱解析専用の素子モデルを使って回路モデルを作成
シミュレーション実行作成した回路モデルにて過渡解析を実行
グラフの入力方法は 2種類
オプションモジュール
日照量
出力電力
風の速度
回転角度
半導体デバイスの損失計算までの流れ
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1312 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
PSIMJMAG
SimCoupler Module*本製品の使用には、MATLAB/Simulink(MathWorks社製)の購入が必要です。
MATLAB/SimulinkとPSIMによる2種のシミュレーション、制御系とパワー回路の連成。MATLAB/Simulinkとの連成用モジュールです。このオプションモジュールの追加によりMATLAB/Simulinkで制御系のシミュレーションを、PSIMでパワー回路のシミュレーションを記述し連成することが可能になります。本モジュールを使うことにより、システムの一部をPSIMでシミュレーションし、残りをMATLAB/Simulinkでシミュレーションすることができます。
MATLAB/SimulinkからPSIMを呼び出してシミュレーションを行ないます。
MagCoupler Module*本製品の使用には、JMAG(JSOL社製)の購入が必要です。
JMAGと直接連成。このオプションモジュールでは、PSIMと電磁界解析ソフトウェアJMAGとの直接連成シミュレーションを行なうことができます。JMAGで設計したモデルをPSIM回路内で利用することができ、詳細なシミュレーションを行なうことができるとともに、回路シミュレーションと同時に電磁界解析をも行なうことができるようになります。
MagCoupler-RT Module*本製品の使用には、JMAG-RT(JSOL社製)の購入が必要です。
JMAG-RTとのテーブル連成。MagCoupler-RT Moduleでは、JMAGの機能群にあるJMAG-RTのデータファイルとリンクすることができます。これによりJMAG-RTを利用し、PSIMと電磁界解析ソフトウェアJMAGとの連成シミュレーションを行なうことができます。MagCoupler Moduleを使用したJMAGとの直接連成解析と比較して、短い時間でほぼ同レベルの結果を算出することができます。
ModCoupler Module*本製品の使用には、別途ModelSim(Mentor Graphics®社製)の購入が必要です。
FPGAの実装。ModCouplerモジュールは、VHDLコードに対応したデジタル回路シミュレータであるModelSimとの連成シミュレーションができます。このモジュールを使用することで、パワー回路をPSIMで実装し、FPGAを使用した制御回路をModelSimでシミュレーションすることができます。これにより、ハードウェア実装時に近い回路シミュレーションが可能になります。右図は、VHDLコードで実装された制御の三相系統連系インバータを示しています。
オプションモジュール(連成)シミュレータは既にさまざまな分野でそれぞれに特化したものがリリースされています。PSIMはそんなシミュレータ群と連成することが可能なモジュールをオプションで用意。それにより更なる広がりが期待できます。
JMAG様々な条件で解析。JMAG-RT モデルを作成。
PSIMJMAG-RT で生成したモデル(ビヘイビアモデル)をPSIM モデルで読み込み
JMAGとの連成の流れ
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1514 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
PSIMJMAG
SimCoupler Module*本製品の使用には、MATLAB/Simulink(MathWorks社製)の購入が必要です。
MATLAB/SimulinkとPSIMによる2種のシミュレーション、制御系とパワー回路の連成。MATLAB/Simulinkとの連成用モジュールです。このオプションモジュールの追加によりMATLAB/Simulinkで制御系のシミュレーションを、PSIMでパワー回路のシミュレーションを記述し連成することが可能になります。本モジュールを使うことにより、システムの一部をPSIMでシミュレーションし、残りをMATLAB/Simulinkでシミュレーションすることができます。
MATLAB/SimulinkからPSIMを呼び出してシミュレーションを行ないます。
MagCoupler Module*本製品の使用には、JMAG(JSOL社製)の購入が必要です。
JMAGと直接連成。このオプションモジュールでは、PSIMと電磁界解析ソフトウェアJMAGとの直接連成シミュレーションを行なうことができます。JMAGで設計したモデルをPSIM回路内で利用することができ、詳細なシミュレーションを行なうことができるとともに、回路シミュレーションと同時に電磁界解析をも行なうことができるようになります。
MagCoupler-RT Module*本製品の使用には、JMAG-RT(JSOL社製)の購入が必要です。
JMAG-RTとのテーブル連成。MagCoupler-RT Moduleでは、JMAGの機能群にあるJMAG-RTのデータファイルとリンクすることができます。これによりJMAG-RTを利用し、PSIMと電磁界解析ソフトウェアJMAGとの連成シミュレーションを行なうことができます。MagCoupler Moduleを使用したJMAGとの直接連成解析と比較して、短い時間でほぼ同レベルの結果を算出することができます。
ModCoupler Module*本製品の使用には、別途ModelSim(Mentor Graphics®社製)の購入が必要です。
FPGAの実装。ModCouplerモジュールは、VHDLコードに対応したデジタル回路シミュレータであるModelSimとの連成シミュレーションができます。このモジュールを使用することで、パワー回路をPSIMで実装し、FPGAを使用した制御回路をModelSimでシミュレーションすることができます。これにより、ハードウェア実装時に近い回路シミュレーションが可能になります。右図は、VHDLコードで実装された制御の三相系統連系インバータを示しています。
オプションモジュール(連成)シミュレータは既にさまざまな分野でそれぞれに特化したものがリリースされています。PSIMはそんなシミュレータ群と連成することが可能なモジュールをオプションで用意。それにより更なる広がりが期待できます。
JMAG様々な条件で解析。JMAG-RT モデルを作成。
PSIMJMAG-RT で生成したモデル(ビヘイビアモデル)をPSIM モデルで読み込み
JMAGとの連成の流れ
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1514 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
Myway プラス製
デジタル制御システム PE-Expert3Myway プラス製
デジタル制御ボード PE-PRO / F28335
SimCoder Module
C言語の自動生成。PSIMで作成した制御ブロックからC言語ソースコードプログラムを自動で生成することが可能になる追加モジュールです。また、特定のハードウェア(PE-Expert3、PE-PRO/F28335など)に対応したC言語のソースコードも出力できます。これにより実機検証への移行を効率よく行うことができます。
効率的に。容易に。このモジュールでは制御部のC言語のソースコードの自動生成が可能になるため、実機検証への移行が効率的になります。また、コードを分かり易いPSIM回路で表現することができるため、変更や履歴管理が容易になります。
SmartCtrl
安定したフィードバックループ。このモジュールは制御ループのパラメータを最適化するために便利なツールです。安定したフィードバックループの設計は電力変換回路の設計において重要です。多くの電力変換回路はフィードバックループを持ちます。そのため、ループの設計によっては値が発散し、正常な動作をしないことがあります。このオプションモジュールを使用することで、安定したフィードバックループを実現するパラメータの設計が簡単に行えます。
PSIM で通常のシミュレーションを行なう
離散系に変更し、専用ハードウェア素子を組み込む
SimCoder によりCコード自動生成
PE-View上でコンパイル ダウンロード・動作確認
回路構成の決定主回路の構成とパラメータ、制御部の構成を決定します。
ループの発振安定性を決定ループの安定性を可視化できるソリューションマップが自動的に作成され、そこで任意の応答周波数と位相余裕を選択します。
特性グラフと共に安定なパラメータを自動生成設定した回路にて安定に動作する制御回路パラメータが自動生成されます。また、そのパラメータでの周波数特性をボード線図とナイキスト線図で表示します。
パラメータ微調整及び PSIMにて動作チェック結果出力後も、特性図を確認しながらパラメータを微調整できます。PSIM へ回路を直接出力もできます。
オプションモジュール(連成)
SmartCtrlを使った最適化の流れ
コード生成・プログラム開発までの流れ
例として対象ハードウェアをPE-Expert3とした際の使用例を紹介します。
対象のハードウェア以下のハードウェアを対象にCコードの生成を行なうことができます。
PSIM 開発環境
1
2
3
4 ボード線図 ナイキスト線図
過渡応答図
3 種類の特性図を確認できます。
「ボード線図」「ナイキスト線図」「過渡応答図」
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1716 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
Myway プラス製
デジタル制御システム PE-Expert3Myway プラス製
デジタル制御ボード PE-PRO / F28335
SimCoder Module
C言語の自動生成。PSIMで作成した制御ブロックからC言語ソースコードプログラムを自動で生成することが可能になる追加モジュールです。また、特定のハードウェア(PE-Expert3、PE-PRO/F28335など)に対応したC言語のソースコードも出力できます。これにより実機検証への移行を効率よく行うことができます。
効率的に。容易に。このモジュールでは制御部のC言語のソースコードの自動生成が可能になるため、実機検証への移行が効率的になります。また、コードを分かり易いPSIM回路で表現することができるため、変更や履歴管理が容易になります。
SmartCtrl
安定したフィードバックループ。このモジュールは制御ループのパラメータを最適化するために便利なツールです。安定したフィードバックループの設計は電力変換回路の設計において重要です。多くの電力変換回路はフィードバックループを持ちます。そのため、ループの設計によっては値が発散し、正常な動作をしないことがあります。このオプションモジュールを使用することで、安定したフィードバックループを実現するパラメータの設計が簡単に行えます。
PSIM で通常のシミュレーションを行なう
離散系に変更し、専用ハードウェア素子を組み込む
SimCoder によりCコード自動生成
PE-View上でコンパイル ダウンロード・動作確認
回路構成の決定主回路の構成とパラメータ、制御部の構成を決定します。
ループの発振安定性を決定ループの安定性を可視化できるソリューションマップが自動的に作成され、そこで任意の応答周波数と位相余裕を選択します。
特性グラフと共に安定なパラメータを自動生成設定した回路にて安定に動作する制御回路パラメータが自動生成されます。また、そのパラメータでの周波数特性をボード線図とナイキスト線図で表示します。
パラメータ微調整及び PSIMにて動作チェック結果出力後も、特性図を確認しながらパラメータを微調整できます。PSIM へ回路を直接出力もできます。
オプションモジュール(連成)
SmartCtrlを使った最適化の流れ
コード生成・プログラム開発までの流れ
例として対象ハードウェアをPE-Expert3とした際の使用例を紹介します。
対象のハードウェア以下のハードウェアを対象にCコードの生成を行なうことができます。
PSIM 開発環境
1
2
3
4 ボード線図 ナイキスト線図
過渡応答図
3 種類の特性図を確認できます。
「ボード線図」「ナイキスト線図」「過渡応答図」
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サポート契約
PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なります。ご使用時には
十分ご注意下さい。ご使用のライセンス形態がネットワーク版の場合にはLAN環境
が必要です。ただしネットワーク版ではルータ越えのあるネットワークをサポート
しておりませんのでご了承下さい。
PSIMをご利用の皆様向けにPSIMサポート契約サービスをご用意しております。
ご利用いただいているお客様の内容や環境に合わせて、「年間メンテナンス」
「ベーシックサポート」「アドバンスサポート」と、3種類のサポートサービスを
ご用意しております。
サポート加入率
製品の無料バージョンアップや、メールなどによる専任スタッフへのお問い合わせ
など、その内容から本製品ご購入者の 80 %以上の方々が3種類いずれかのサポート
にご加入いただいております。
動作環境
対応OS Windows® 7 / Windows Vista® / Windows® XP
Internet Explorer 6.0以降
メモリ容量 512MB以上
スタンドアロン版 /ネットワーク版(サーバー PC)
USB2.0ポート:1ポート
(HASPキー接続のため)
DLL機能を使用する場合 対応コンパイラ Microsoft C/C++、Visual C++.NET
SimCoupler Moduleを使用する場合MATLAB/Simulink
R2007a、R2007b、R2008a、R2008b、R2009b、R2010a、R2011a
MagCoupler Moduleを使用する場合 JMAG-Studio Ver. 10.0 / JMAG-Designer Ver. 10.5
MagCoupler-RT Moduleを使用する場合 JMAG-Studio Ver. 10.0 / JMAG-Designer Ver. 10.5
Modcouplerを使用する場合ModelSim SE Ver. 6.3、Ver .6.4、Ver. 6.5、Ver. 6.6
Questa Core Ver. 6.0、Ver.10.0
* Windows は米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。
*1:製品価格とは、PSIM 本体とオプションモジュールを合わせた価格です。*2:弊社エンジニアがPSIMの使い方に関する技術的なサポートを致します。アプリケーションに関するご質問にはご回答致しかねますので、あらかじめご了承ください。
サポート契約費用は、初年度より発生いたします。PSIMソフトウェアの価格改定に伴いサポート契約費用が更新時に変更になる可能性があります。
年間メンテナンス ベーシックサポート アドバンスサポート
1 年間サポート期間 1 年間 1年間
○無料バージョンアップ ○ ○
‒メールによるご質問 ○(*2) ○(*2)
‒FAX によるご質問 ○(*2) ○(*2)
‒電話によるご質問 ‒ ○(*2)
○Webサポートページのご利用 ○ ○
15%価格(*1)製品価格に対して 25% 30%
サポートあり
サポートなし
17%
83%
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1918 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
サポート契約
PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なります。ご使用時には
十分ご注意下さい。ご使用のライセンス形態がネットワーク版の場合にはLAN環境
が必要です。ただしネットワーク版ではルータ越えのあるネットワークをサポート
しておりませんのでご了承下さい。
PSIMをご利用の皆様向けにPSIMサポート契約サービスをご用意しております。
ご利用いただいているお客様の内容や環境に合わせて、「年間メンテナンス」
「ベーシックサポート」「アドバンスサポート」と、3種類のサポートサービスを
ご用意しております。
サポート加入率
製品の無料バージョンアップや、メールなどによる専任スタッフへのお問い合わせ
など、その内容から本製品ご購入者の 80 %以上の方々が3種類いずれかのサポート
にご加入いただいております。
動作環境
対応OS Windows® 7 / Windows Vista® / Windows® XP
Internet Explorer 6.0以降
メモリ容量 512MB以上
スタンドアロン版 /ネットワーク版(サーバー PC)
USB2.0ポート:1ポート
(HASPキー接続のため)
DLL機能を使用する場合 対応コンパイラ Microsoft C/C++、Visual C++.NET
SimCoupler Moduleを使用する場合MATLAB/Simulink
R2007a、R2007b、R2008a、R2008b、R2009b、R2010a、R2011a
MagCoupler Moduleを使用する場合 JMAG-Studio Ver. 10.0 / JMAG-Designer Ver. 10.5
MagCoupler-RT Moduleを使用する場合 JMAG-Studio Ver. 10.0 / JMAG-Designer Ver. 10.5
Modcouplerを使用する場合ModelSim SE Ver. 6.3、Ver .6.4、Ver. 6.5、Ver. 6.6
Questa Core Ver. 6.0、Ver.10.0
* Windows は米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。
*1:製品価格とは、PSIM 本体とオプションモジュールを合わせた価格です。*2:弊社エンジニアがPSIMの使い方に関する技術的なサポートを致します。アプリケーションに関するご質問にはご回答致しかねますので、あらかじめご了承ください。
サポート契約費用は、初年度より発生いたします。PSIMソフトウェアの価格改定に伴いサポート契約費用が更新時に変更になる可能性があります。
年間メンテナンス ベーシックサポート アドバンスサポート
1 年間サポート期間 1 年間 1年間
○無料バージョンアップ ○ ○
‒メールによるご質問 ○(*2) ○(*2)
‒FAX によるご質問 ○(*2) ○(*2)
‒電話によるご質問 ‒ ○(*2)
○Webサポートページのご利用 ○ ○
15%価格(*1)製品価格に対して 25% 30%
サポートあり
サポートなし
17%
83%
ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1918 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM
TM003-002-452記載されている情報は、2012 年 1 月現在の情報です。内容に関しましては予告無く変更される場合がございますので、予めご了承ください。
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PSIMは、Powersim.inc(米)により開発されました。本文中に記載の会社名、製品名、サービス名等は、それぞれ各社の商標または登録商標です。
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