CN113067471A - 一种pwm逻辑高低电平切换区域的电流监控方法 - Google Patents

一种pwm逻辑高低电平切换区域的电流监控方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113067471A
CN113067471A CN202110377761.9A CN202110377761A CN113067471A CN 113067471 A CN113067471 A CN 113067471A CN 202110377761 A CN202110377761 A CN 202110377761A CN 113067471 A CN113067471 A CN 113067471A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pwm logic
current
time
low level
level switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110377761.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113067471B (zh
Inventor
李雷
陈志东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Empyrean Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Empyrean Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Empyrean Technology Co Ltd filed Critical Beijing Empyrean Technology Co Ltd
Priority to CN202110377761.9A priority Critical patent/CN113067471B/zh
Publication of CN113067471A publication Critical patent/CN113067471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113067471B publication Critical patent/CN113067471B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/38—Means for preventing simultaneous conduction of switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

一种PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，包括以下步骤：提取PWM逻辑结构的整体寄生网络；抓取PWM逻辑Cross Section区域，获得抓取PWM逻辑Cross Section时间；分时获取分段电流分布信息，并进行显示。本发明的PWM逻辑高低电平切换区的电流监控方法，可以分时分段监控上下管电流开启过程，从而可以查看上下管是否有直通电流，死区时间是否存在冗余设计等，为全面分析Power MOS动态特性提供了直观显示和数据支撑，可以准确定位问题以及给用户提供设计修正方向。

Description

一种PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法
技术领域
本发明涉及EDA工具设计分析技术领域，特别是涉及一种PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法。
背景技术
对于Power IC设计，在设计大尺寸Power MOS的时候，MOS管的单根finger(指)会比较大，多的在几百个微米。单根几百微米的Power MOS从电路以及版图结构上看都属于一个整体，但由于在Gate(栅极)的方块阻值往往比较大，那么实际工作中，物理结构属于一个整体的单根finger由于Gate上的delay(延时)，并不是同时开启，而是当电压沿着当前finger走到当前Gate位置的时候，才会对当前位置的沟道形成开启。
对于大规模的Power MOS，往往还有几百、几千根这样finger width(指宽度)很长的Power MOS，然后Switch mode(开关模式)的PWM(脉冲)逻辑，还存在上下管。上下管一起会形成几千微米乘几千微米的IC版图。对于这么大规模的PWM逻辑，前级驱动来开启或者关闭上下管的时候往往是分段分时的。那么在此过程中，就有可能出现上管下管同时导通同时关闭的情况。同时导通会产生shoot-through(直通)电流，这样浪费功耗不说，严重时会造成上下贯通，烧坏管子；同时关闭，就需要用寄生二极管来完成续流工作，寄生二极管的导通电阻比MOS真正导通阻抗要大很多，所以也会造成更多功耗的浪费。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，针对传统分析方法无法完整反映大尺寸PWM逻辑上下管开启过程，无法准确定位死区时间是否够或者Over-design(冗余设计)等问题，可以分时分段监控上下管电流开启过程，在对整个大Power MOS进行剖分的基础上，分时分段呈现上下管开启过程，从而可以查看上下管是否有shoot-through电流，死区时间是否Over design(冗余设计)等，为全面分析Power MOS动态特性提供了直观显示和数据支撑，可以准确定位问题以及给用户提供设计修正方向。
为实现上述目的，本发明提供的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，包括以下步骤：
提取PWM逻辑结构的整体寄生网络；
抓取PWM逻辑Cross Section区域，获得抓取PWM逻辑Cross Section时间；
分时获取分段电流分布信息，并进行显示。
进一步地，所述提取PWM逻辑结构的整体寄生网络的步骤，还包括，
在提取PWM逻辑版图设计中上下管MOS的分布RC网络过程中，提取Poly阻抗和PWM逻辑版图的RC信息，组成整体寄生网络结构；其中，所述RC信息，包括，金属、过孔、接触孔，以及有源区。
进一步地，所述抓取PWM逻辑Cross Section区域的步骤，还包括，
利用SPICE仿真器对所述PWM逻辑结构的整体寄生网络进行仿真；
利用EDA工具PWM逻辑电路的输出信号进行监控，判断上升和下降过程；
抓取PWM逻辑上升和下降的区间，并获得抓取PWM逻辑Cross Section时间。
进一步地，所述获得抓取PWM逻辑Cross Section时间的步骤，是根据Pre-Driver的逻辑特性进行推理，获得抓取PWM逻辑Cross Section时间。
进一步地，所述分时获取分段电流分布信息的步骤，还包括，
根据抓取PWM逻辑Cross Section时间，分时获取PWM逻辑电路的上电源功率管和下电源功率管对应分段电流。
更进一步地，所述分时获取分段电流分布信息，并进行显示的步骤，还包括，
通过可视化工具将上电源功率管和下电源功率管的对应分段电流进行显示，直观显示是否存在直通电流和集总信息，为PWM逻辑上下管工作状态判断以及前级驱动死区时间是否合理提供准确数据。
为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如上文所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时执行如上文所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法的步骤。
本发明的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，在对Power逻辑上下管版图设计进行剖分并提取其所有分布RC网络，然后结合仿真器对此网络以及其它拓扑结构进行SPICE精确无损仿真，仿真的同时对PWM Cross Section(PWM高低电平切换过程)进行监控，可以更好地呈现PWM Cross Section上下管的电流和相关数据。
本发明的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，为用户提供：
获取PWM(脉冲)信号Cross Section的抓取方法；
分时分段呈现上下管电流的方法和数据，供用户判断是否存在shoot-through(直通)电流以及死区时间是否合理；
Recover(断点续仿)机制，可以支撑用户进行连续性地分时间段监控操作。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为根据本发明的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法流程图；
图2为根据本发明的带死区控制的PWM逻辑电路以及波形示意图；
图3为根据本发明的PWM逻辑MOS上下管的电流分时分段显示示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
图1为根据本发明的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法流程图，下面将参考图1，对本发明的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法进行详细描述。
首先，在步骤101，提取PWM逻辑结构的整体寄生网络。
本发明实施例中，在提取PWM逻辑版图设计中上下管MOS的分布RC网络过程中，分别执行上下管MOS纵向提取Poly阻抗和整个版图的金属(metal)、过孔(via)、接触孔(contact)、有源区(diffusion)的RC信息，组成整体寄生网络结构。
在步骤102，获取PWM逻辑Cross Section区域。
本发明实施例中，将提取的寄生网络与其它拓扑结构一起进行精确无损SPICE仿真，通过监控PWM输出端的上升和下降过程，从而倒推应该抓取的PWM逻辑Cross Section区域的时间。
在步骤103，根据获取的PWM逻辑Cross Section区域的时间，分时去获得反映PWM逻辑结构的上下管分段电流分布信息。
本发明实施例中，EDA工具对PWM逻辑电路的输出信号进行监控，判断上升和下降过程，然后抓取出上升下降的区间，根据前级驱动(Pre-Driver)的逻辑特性进行推理，判断出应该抓取的Cross Section时间；获得时间后，分时抓取出PWM逻辑电路的上电源功率管(MPH)和下电源功率管(MPL)对应的分段电流。
图2为根据本发明的带死区控制的PWM逻辑电路以及波形示意图，如图2所示，EDA工具对OUT信号进行监控，判断上升和下降过程，然后将上升下降的区间抓出来，根据Pre-Driver的逻辑特性进行推理，判断应该抓取的Cross Section时间；获得时间后，然后分时将MPH和MPL的对应分段电流抓取出来，传递给可视化工具。
在步骤104，进行可视化显示，对脉冲逻辑高低电平切换区域的电流进行监控。
本发明实施例中，可视化工具将MPH和MPL的对应分段电流进行显示，可直观显示是否存在shoot-through(直通)电流和其它集总信息(流过MPH和MPL的集总电流信息)，为PWM逻辑上下管工作状态判断以及前级驱动死区时间是否合理提供准确数据。
图3为根据本发明的PWM逻辑MOS上下管的电流分时分段显示示意图，如图3所示，可视化工具呈现MPH和MPL整个网络的上下管电流分布情况以及集总数据，为PMW逻辑提供了动态监控上下管电流的方法和数据，为设计修改方向提供依据。
在步骤105，重复上述步骤102-104，监控下时间段的Cross Section状态。
本发明实施例中，在PWM逻辑工作过程中，比如DC-DC工作过程，输出电压稳定期和setup(建立)期，外围电感电流以及PWM逻辑驱动电流表现出不一样的特性，所以本发明提供了一种可以recover(断点续仿)的方式去分时间段地可连续性监控整个工作过程。上一次仿真结束时的节点电压电流以及拓扑结构都会保存下来，如果需要继续监控下一时间段的Cross Section状态，可以直接获取上一次时间段结束时保存下来的状态，继续接着上一结束时刻再次进行仿真，然后对下一时间段进行监控，这样节省了过去一次或者多次时间段的仿真时间。
实施例2
本发明的一个实施例中，还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如上文所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法的步骤。
实施例3
本发明的一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时执行如上文所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，包括以下步骤：
提取PWM逻辑结构的整体寄生网络；
抓取PWM逻辑Cross Section区域，获得抓取PWM逻辑Cross Section时间；
分时获取分段电流分布信息，并进行显示。
2.根据权利要求1所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，其特征在于，所述提取PWM逻辑结构的整体寄生网络的步骤，还包括，
在提取PWM逻辑版图设计中上下管MOS的分布RC网络过程中，提取Poly阻抗和PWM逻辑版图的RC信息，组成整体寄生网络结构；其中，所述RC信息，包括，金属、过孔、接触孔，以及有源区。
3.根据权利要求1所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，其特征在于，所述抓取PWM逻辑Cross Section区域的步骤，还包括，
利用SPICE仿真器对所述PWM逻辑结构的整体寄生网络进行仿真；
利用EDA工具PWM逻辑电路的输出信号进行监控，判断上升和下降过程；
抓取PWM逻辑上升和下降的区间，并获得抓取PWM逻辑Cross Section时间。
4.根据权利要求3所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，其特征在于，所述获得抓取PWM逻辑Cross Section时间的步骤，是根据Pre-Driver的逻辑特性进行推理，获得抓取PWM逻辑Cross Section时间。
5.根据权利要求1所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，其特征在于，所述分时获取分段电流分布信息的步骤，还包括，
根据抓取PWM逻辑Cross Section时间，分时获取PWM逻辑电路的上电源功率管和下电源功率管的对应分段电流。
6.根据权利要求1所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法，其特征在于，所述分时获取分段电流分布信息，并进行显示的步骤，还包括，
通过可视化工具将上电源功率管和下电源功率管的对应分段电流进行显示，直观显示是否存在直通电流和集总信息，为PWM逻辑上下管工作状态判断以及前级驱动死区时间是否合理提供准确数据。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至6任一项所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序运行时执行权利要求1至6任一项所述的PWM逻辑高低电平切换区域的电流监控方法的步骤。
CN202110377761.9A 2021-04-08 2021-04-08 一种pwm逻辑高低电平切换区域的电流监控方法 Active CN113067471B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110377761.9A CN113067471B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种pwm逻辑高低电平切换区域的电流监控方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110377761.9A CN113067471B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种pwm逻辑高低电平切换区域的电流监控方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113067471A true CN113067471A (zh) 2021-07-02
CN113067471B CN113067471B (zh) 2022-04-08

Family

ID=76566276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110377761.9A Active CN113067471B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种pwm逻辑高低电平切换区域的电流监控方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113067471B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060122953A1 (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Method for building a model of a multi-phase PWM-based converter
US20060224374A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Won Ok Kwon Method for converting IBIS model to spice behavioral model by extracting resistor and capacitor
CN101694943A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 广州市圣大电子有限公司 基于psim软件的太阳能并网逆变器控制方法及仿真系统
CN102930093A (zh) * 2012-10-24 2013-02-13 南车株洲电力机车研究所有限公司 一种两电平变流器的建模方法
CN109344564A (zh) * 2018-12-24 2019-02-15 北京华大九天软件有限公司 一种获取Power MOS版图设计全貌的方法
US20200175129A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System on Chip (SOC) Current Profile Model for Integrated Voltage Regulator (IVR) Co-design

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060122953A1 (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Method for building a model of a multi-phase PWM-based converter
US20060224374A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Won Ok Kwon Method for converting IBIS model to spice behavioral model by extracting resistor and capacitor
CN101694943A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 广州市圣大电子有限公司 基于psim软件的太阳能并网逆变器控制方法及仿真系统
CN102930093A (zh) * 2012-10-24 2013-02-13 南车株洲电力机车研究所有限公司 一种两电平变流器的建模方法
US20200175129A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System on Chip (SOC) Current Profile Model for Integrated Voltage Regulator (IVR) Co-design
CN109344564A (zh) * 2018-12-24 2019-02-15 北京华大九天软件有限公司 一种获取Power MOS版图设计全貌的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113067471B (zh) 2022-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102411106B (zh) 电力变压器故障监测方法及装置
CN103499753B (zh) 快速识别高压直流输电系统暂态故障的智能系统
CN103617576B (zh) 一种通用设备故障检测维修方法
CN113759225B (zh) Igbt剩余寿命预测和状态评估实现方法
CN109586239B (zh) 智能变电站实时诊断及故障预警方法
CN110133468A (zh) 一种基于多变量的igbt健合线老化监测评估方法
CN106597245B (zh) 一种igbt故障的监测装置及方法
CN102590726B (zh) 一种评估功率vmos管寿命以及可靠性的分析方法
CN110502777A (zh) 基于神经网络预测的igbt模块状态检测系统及方法
CN106779095B (zh) 基于kmp算法的智能变电站设备软压板校核的方法
CN105791028A (zh) 一种服务器集群的监控方法、服务器及系统
CN113067471B (zh) 一种pwm逻辑高低电平切换区域的电流监控方法
CN108363023A (zh) 一种基于故障-测试相关性矩阵的开关电源在线故障诊断装置及方法
WO2024031520A1 (zh) 一种基于生成对抗网络的人群移动预测方法
CN112098798A (zh) 一种基于神经网络的碳化硅mos器件结温在线测量方法
CN108226775B (zh) 风力发电机的故障自检测方法及装置
CN116418117A (zh) 一种用于智能电网的设备检测系统
CN114660409A (zh) 一种配电网故障分析方法
CN111027941A (zh) 一种基于stm32单片机的教学实验平台
CN113761225A (zh) 一种融合知识图谱与多元神经网络模型的汽车发动机故障预测方法
CN117521498A (zh) 一种充电桩引导式故障诊断预测方法及系统
KR20210044658A (ko) 분포도를 통한 기기의 건전성 지수 검출방법
CN109765878A (zh) 新能源汽车can总线网络故障的辅助分析方法
JPH0534681B2 (zh)
CN112763860B (zh) 一种输电线路故障和异常放电监测系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant