近年のパワーエレクトロニクスの小型化、高電力密度化に伴いノイズ対策設計の重要性が増しており、設計のフロントローディング化が重要と言われております。しかしながらパワエレの開発においてはグローバルな激しい開発競争に伴い短期開発が求められており、計算時間を要するノイズシミュレーションを導入する事は容易では無いというのが実情です。この状況の解としてパワエレ用の高速回路シミュレータScideamを活用し短期間でノイズ対策設計を行う方法を紹介します。一般的にSPCIEを用いた解析では数時間～数十時間の繰り返しが必要となりますが、Scideamでは数分で計算を完了させる事が可能です。講演ではScideamによりノイズシミュレーションを行うための方法とノウハウを紹介します。

現代社会においてパワーエレクトロニクス製品の重要性はますます増してきている。パワエレ製品においても一般電子機器と同様ESD/サージなどの外来ノイズに晒されるため、耐性確保は自ずから必要となる。特にESDは数十kVもの試験を要求される場合があり、パワエレ製品の動作電圧を越える場合もしばしばある。さらにパワエレ製品を構成する制御回路については一般電子機器と同様の回路電圧で動作しており、相応の対策が必要である。
従来ESD試験はOK/NGのみで判定されることが多く、定量的な解析が困難であった。昨今このようなカット＆トライの製品開発から脱却すべく、被保護デバイス・保護デバイス・周辺デバイスなどの特性を把握・考慮して、調和した設計を行うことが『SEED設計』と呼ばれ、注目されている。今回はパワエレ製品においてもESDなどの過電圧保護で有効である『SEED設計』という電子機器のESD保護設計について解説する。

徳永の講演で解説するSEED設計をシミュレーションで扱えるように技術開発を進めている。その核となるのがシミュレーション用のモデルである。現存の部品モデルのほとんどは過渡特性やESDのような高い電圧／電流領域に関する情報を持っていないため、正確なシミュレーションを行うことができないという課題がある。これを解決するモデルの開発に取り組んだ事例を紹介する。また、開発途上ではあるがESDガンの放電波形をシミュレートできるモデル開発の取り組みについても紹介する。
本講演では車載Ethernet通信を題材とするが、シミュレーションに関する内容はパワエレ製品の開発にも活用できると考えている。参考にしていただけたら幸甚である。

近年、パワーエレクトロニクス機器に求められる機能はますます複雑化しており、今後もその傾向は加速していくと予想される。このような製品開発において重要なのは、最終試作機が規格試験に手戻りなく合格することである。しかし、不合格となった場合、ハードウェアまたはソフトウェア、あるいはその両方の再試作が必要となり、開発工数の増加や商品発売の遅延といったリスクが生じる。そのため、開発初期段階から規格試験の模擬検証を繰り返し行い、設計を最適化できるモデルベース開発（MBD）手法が求められている。
当社では、マイコンに実装するコード全体をモデルに組み込むことで、規格試験の再現が可能なMBD手法を提案している。本手法の有効性は、パナソニックグループのパワーエレクトロニクス商材に適用した具体例を通じて示す。また、近年目覚ましい発展を遂げているAI技術との連携の可能性についても考察する。