【导读】全球知名半导体制造商ROHM发布新一代SPICE模型“ROHM Level 3（L3）”，首次实现仿真速度与精度的双重突破。该模型针对第4代碳化硅（SiC） MOSFET设计，仿真时间较前代L1模型缩短50% ，同时开关波形精度误差控制在±2%以内，为电力电子系统的高效设计与验证提供了全新工具。随着电动汽车、光伏逆变器等市场对功率器件需求的激增，ROHM通过技术迭代，正加速推动电力转换领域的效率革新。
2025年6月10日，全球知名半导体制造商ROHM发布新一代SPICE模型“ROHM Level 3（L3）”，首次实现仿真速度与精度的双重突破。该模型针对第4代碳化硅（SiC） MOSFET设计，仿真时间较前代L1模型缩短50% ，同时开关波形精度误差控制在±2%以内，为电力电子系统的高效设计与验证提供了全新工具。随着电动汽车、光伏逆变器等市场对功率器件需求的激增，ROHM通过技术迭代，正加速推动电力转换领域的效率革新。
技术难题：传统SPICE模型的局限性
在功率半导体设计中，仿真效率与模型精度的矛盾长期困扰工程师。以ROHM早期L1模型为例，其通过高精度复现器件特性，成功满足光伏逆变器、车载充电模块等复杂系统的仿真需求。然而，L1模型依赖复杂的函数公式，导致以下问题：
● 计算收敛性差：电路瞬态分析中易因迭代不收敛而中断，影响设计效率；
● 仿真时间长：典型SiC MOSFET驱动电路的全周期仿真需数小时，延长研发周期；
● 热动态耦合不足：分立器件的自发热效应对系统损耗的贡献难以实时计算。
产品优势：L3模型的技术革新
ROHM Level 3（L3）通过简化模型公式与优化算法结构，提供更快、更稳、更贴合实际的仿真解决方案：
数据来源：ROHM白皮书与实测对比
技术亮点：L3模型的核心突破
● 公式简化与算法优化
采用分段线性化近似方法，将原L1模型中非线性方程的计算复杂度降低40%，加速瞬态分析；
集成改进型牛顿-拉夫逊算法，增强迭代收敛稳定性，减少仿真中断风险。
● 动态热耦合建模
新增RC热网络模块，实时模拟器件自发热对系统效率的影响，支持SiC MOSFET在高温工况下的损耗预测。
● 兼容性与可扩展性
兼容主流EDA工具（LTspice®、PSpice®），支持第4代SiC MOSFET全系37款型号；
用户可复用L1模型历史数据，无缝切换至L3模型，降低迁移成本。
竞品对比与分析
分析：L3在效率与精度的平衡上优于传统模型，尤其适合高复杂度电力转换系统设计
应用场景与典型案例
1. 光伏逆变器
● 需求：需评估SiC MOSFET在MPPT（最大功率点跟踪）中的动态损耗；
● 方案：基于L3模型的瞬态分析可在8小时内完成全工况仿真，优化开关频率与散热设计。
2. 电动汽车驱动模块
● 案例：某车企采用L3模型验证800V电驱系统，将电机控制器损耗预测误差从5%压缩至1.8%，提升能效3%。
3. 工业电源
● 价值：通过动态热耦合仿真，实现电源模块寿命预测与冗余设计，降低运维成本。
市场前景
功率半导体仿真工具市场规模预计2025年达12亿美元，复合增长率达18% 。ROHM L3模型凭借技术优势，有望在以下领域抢占份额：
● 新能源汽车：全球车载SiC市场规模2025年将突破50亿美元，仿真工具需求激增；
● 可再生能源：光伏与储能系统亟需高精度损耗评估工具，支撑“双碳”目标实现。
结语
ROHM Level 3（L3）模型的发布，标志着功率半导体仿真技术从“高精度优先”向“效率与精度双优”的跨越。通过算法创新与热动态耦合优化，L3模型为电力转换系统的高效设计提供了全新范本。未来，随着AI驱动的自适应建模技术发展，仿真工具将进一步向智能化、自动化演进，而ROHM已在此赛道占据先发优势。
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