Scripts CSS

fonds transparent

Chapitre 1: Objet de l'electronique de puissance

Chapitre 2: Initiation au logiciel de simulation électronique: Pspice

Chapitre 3: Le redressement monophasé/ filtrage

Travaux dirigés 1: Le redressement PD1 avec transformateur
pont redresseur avec une diode
Travaux dirigés 2: Le redressement PD2
pont redresseur PD2 sans filtrage
Faites ressortir les 3 courbes suivantes sur Probe
pont redresseur PD2 sans filtrage
Travaux dirigés 3:Se referer au tutorial 'spice_tutorial2'
pont redresseur
Faire une analyse temporelle ( Transient) du circuit dans l'intervalle de 0 à 100ms
on obtient la courbe suivante
copie d'ecran du probe du pd2

Exemple de calcul d'une alimentation continue

Chapitre 4: les regulateurs de tension PV

4.1 Etude des amplificateurs operationnels


Dans ce chapitre, les différentes simulations possibles seront étudiées et guidées, le support choisi est simple mais complet: un montage amplificateur inverseur avec filtrage
  • Création de projets sous DesignLab.
  • Saisie du schéma sous Schematics avec définitions des sources.
  • Choix des directives d'analyses.
  • ANALYSES EFFECTUEES:

  • Analyse en continu
  • Détermination des points de repos
    Affichage des valeurs du point de repos sur le schéma
    Détermination de la caractéristique de transfert
    Prémière simulation sous Probe
    Analyse en fonction de la température
  • Analyse fréquentielle
  • Analyse du bruit
  • Analyse temporelle
  • Analyse de Fourrier
  • Analyse paramétrique: Trois méthodes
  • Analyse des performances d'un circuit
  • Description des options


  • Analyse en continu
  • Tracer le schéma suivant sous Schématics filtre passe bas
    Detremination de la focntion de transfert ( ou caracteristique de transfert, terme usuel).
    Transfert Function... La caractéristique de transfert Vs/Ve = -1 est bien verifiée
    Prémière simulation sous Probe : tracé de la fonction de transfert.
    Pour cela parametrer Setup Analysis comme suit:
    Le resultat est bien conforme à la théorie
    Analyse en fonction de la température
    Pour analyser l'influence de la température sur la tension de décalage en sortie du montage, éditer le paramètre DC = 0 pour V1 et configurer l'analyse DC Sweep comme suit:
    La variable est la température; la variation est lineaire Il est à remarquer qu'une variation importante de la température, -20°C à +70°C affecte peu la tension de décalage de sortie
  • Analyse fréquentielle AC
  • Le comportement du circuit est analysé en fonction de la fréquence. Dans l'exemple, le tracé des diagrammes de Bode permet de visualiser l'influence du condensateur C1. Pour cette simulation: supprimer le marqueur de sortie sur le schéma structurel, configurer la directive d'analyse conformement aux propositions ci-dessous,lancer la simulation, puis dans Add Trace, éditer DB(V(VS)/V(VE)) et P(V(VS)/V(VE))
    Cliquer sur AC Sweep: seules les sources dont l'attribut AC a été affecté seront prises en compte dans cette simulation Decocher "Subcircuit; Alias name et Noise " dans Add Trace pour avoir les courbes essentielles

    La frequence de coupure théorique à -3db est :
    fc = 1/(2*3.14*R*2*C1)=15.91kHz

    Analyse du bruit
    La validation de Noise Enabled permet de déterminer le niveau de bruit d'un signal défini par Output. I/V détermine l'équipotentielle de référence ( la source)
    Interval détermine l'intervalle de fréquences pour lesquelles un tableau détaillé doit être sorti par le simulateur. courbe de bruit d'un signal
    Aux fréquences supérieures à la fréquence de coupure à - 3dB du montage, il subsiste un bruit résiduel de 18,2nV
  • Analyse temporelle
  • courbe de l'analyse de Fourier

    Réglages classiques de transient

    copie d'ecran d'ecran des paramètres de transient Si la simulation ne s'effectue pas, ou avec une résolution insuffisante, éditer les deux paramètres suivants: - No-Print Delay et Strep-Ceilling. Laissez un espacement tab entre V(Vs) et V(Ve) dans Output Vars. Ces deux paramètres permettent de régler la majorité des problèmes de convergence dus à des transitions très brèves.
    courbe de l'analyse temporelle
    Dans cette simulation, le générateur de tension Vsrc est à remplacer par un générateur de type Vpulse, générateur de signaux rectangulaires, les attributs à définir sont les suivants:
    V= -12V; V2 = +12V;Td=0; TR= 1u; Tf =1u; PW = 100u; PER = 200U.
    La validation de goal function permet de mesurer directement les temps de montée et de descente du signal de sortie.


    Analyse de Fourier

    Cette analyse permet de réaliser le calcul des coefficients du développement en série de Fourier d'une ou plusieurs variables.

    Center frequency: determine la fréquence du fondamental
    Number of harmonic: détermine le nombre d'harmoniques
    Output Vars: détermine les signaux à analyser

    La tension Ve est analysée, signal carré de fréquence 50KHz, le nombre d'harmoniques est de quatre.
    Les résultats de l'analyse de Fourier sont enregistrés dans le fichier .OUT.
    courbe de l'analyse de Fourier

    Cette analyse est principalement dédiée à la distorsion harmonique. L'analyse d'un signal carré fait apparaître un taux de distorsion important: 173,47%.
  • Analyse paramétrique: Trois méthodes


  • Il est possible de réaliser des simulations multiples en faisant varier la valeur d'un paramètre.
    Definir PARAM sous schematics.
    Definition de PARAM sous setup analysis
    Methode 1: variation de C
    Methode 2: variation de R
    Methode 3 : variation de R en Xvariable

    Première solution: Condensateur C pris comme varaiable secondaire


    Schemas sous schematics
    Schemas sous schematics
    Editer les deux parametres: VAC et Parametric comme suit
    Après lancement de la simulation, la fenêtre de sélection des graphes apparaît:

    On trace les diagrammes de Bode du gain en fonction des différentes valeurs de la capacité C1 qui a été placée en paramètre.

    Deuxième solution: Resistance R2 pris comme varaiable secondaire


    * Schemas sous schematics
    Schemas sous schematics
    Il est également possible de réaliser des analyses paramétrées lors d'analyses de type DC, en validant l'icône ci-dessous, dont la fenêtre de définition est la suivante:
    parametrage de DC
    Valeurs de Setup Analysis
    Attention : ne pas oublier de valider Enable Nested Sweep.

    Remarque: l'axe Y a été modifié ( 0 à -13V) pour mettre en evidence la tension de saturation de l'amplificateur opérationnel.

    Troisième solution: Resistance R2 pris comme varaiable principale X



    Valeur de Setup Analysis
    La caractéristique de Vs en fonction de R2 est visualisée:

    4.2 Cas particulier du NE555



    Montage NE555 Vous l'attendiez tous, le voici: le 555 monté en astable...
    Reproduisez le schéma ci-dessous et, dans un premier temps, ne modifiez pas les valeurs indiquées pour R1, R2 et C2.
    N'oubliez pas le voltmètre en sortie du 555 (broche 3). Ni la masse!!!
    Analyse du circuit NE555

    Le paramétrage de l'analyse se limitera à Transient, avec un Print Step de .1s
    et un Final Time de 10s. Là encore, ne modifiez pas ces valeurs dans un premier temps.
    Analyse du circuit NE555

    Comme on pouvait s'y attendre, le 555 produit un beau signal bien rectangulaire en sortie:
    Analyse du circuit NE555

    Parmi les points intéressants à mesurer figurent la période et le rapport cyclique. .
    On obtiendra facilement ces valeurs grâce à Eval Goal Function: .
    Analyse du circuit NE555

    Avec les valeurs retenues pour R1, R2 et C2, nous trouvons:
    Analyse du circuit NE555 Analyse du circuit NE555

    Le résultat est donc un signal périodique dont la période est très proche de la seconde
    (et par suite la fréquence proche de 1 Hz), avec un rapport cyclique voisin de 50%.
    Revenons à notre schéma et ajoutons un ampèremètre,
    de manière à mesurer le courant qui traverse la résistance R3 en sortie du 555:
    Analyse du circuit NE555

    Lançons la simulation. A première vue, le résultat est étrange:
    Analyse du circuit NE555

    On pourrait croire que l'intensité (trace rouge) est nulle, ce qui bien entendu est forcément faux...
    Cliquez sur V(Vs) pour sélectionner cette trace et supprimez-la à l'aide de Cut (les ciseaux) ou Suppr.
    Aussitôt, le graphe se transforme comme ceci:
    Analyse du circuit NE555

    Nous avons bien cette fois une image de l'évolution dans le temps de l'intensité.
    Améliorez la lisibilité du graphe en allant dans le menu Plot; faites Axis settings.../Y Axis/Data Range/User Defined...

    4.3 Exemple d'etude de schemas de regulateurs PV


    Nous vous donnons quelques schémas de regulateurs de charge PV
    Exemple 1: cliquez ci-dessous

    Regulateur à faible pertes


    Exemple 2: cliquez ci-dessous

    Regulateur Shunt


    Exemple 3: cliquez ci-dessous
    Chargeur de batterie de 53W
    Se referer ici au schema saisi sous Pspice


    Chapitre 5: Les onduleurs

    Exemple 1: cliquez ci-dessous

    Convertisseur DC/AC


    Chapitre 6: Choix des composants d'electronique de puissance

    Chapitre 7: Les harmoniques

    Volume horaire : 60H

    Welcome to YATABARE Website

    Electronique de puissance pour la classe de TSA2