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Utilisez des exemples provenant d’un large éventail de domaines d’application pour apprendre la modélisation et la simulation avec System Modeler et le langage Modelica.

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Pont redresseur à onde pleine

De nombreuses applications nécessitent du courant continu (CC). Cependant, le transport du courant continu par les lignes électriques présente plusieurs inconvénients par rapport au courant alternatif (CA). Le courant alternatif peut être utilisé dans des transformateurs et permet une conversion et une transmission de l’énergie plus efficaces. Pour que l’électricité trouvée dans les prises de courant puisse être utilisée dans les circuits à courant continu, elle doit d’abord être convertie en courant continu. Une façon d’y parvenir est d’utiliser un pont redresseur à onde pleine.

Pour exécuter cet exemple, il vous faut

les dernières versions de System Modeler et Mathematica.

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Le modèle

Le pont redresseur à onde pleine contient quatre diodes polarisées vers l’avant. En fonction de la polarité de la source, le courant passera par deux des diodes. Ainsi, le courant n’entrera dans la charge que par la broche positive, quelle que soit la polarité de la source. Un pont redresseur à onde pleine utilise souvent un transformateur du côté du courant alternatif pour abaisser la tension de la prise de courant et un condensateur du côté du courant continu pour atténuer les ondulations du pont de diodes.

Comprendre le circuit

Pour mieux comprendre le flux de courant à travers le circuit, vous pouvez le visualiser à l’aide de schémas dynamiques dans System Modeler et Mathematica.

Schémas dynamiques

Animez le schéma en fonction des résultats de la simulation.

Les flèches bleues indiquent la direction du courant avant qu’il ne pénètre dans la charge, tandis que la flèche rouge indique la direction du courant après qu’il a traversé la charge. Remarquez que les diodes commutent en fonction de la polarité de la source. L’animation a été créée à l’aide des schémas dynamiques de System Modeler et est visualisée dans Mathematica.

Explorez et comparez

Vous pouvez utiliser System Modeler pour comparer facilement différentes décisions de conception. Voici une comparaison de l’utilisation de deux types différents de diodes à polarisation directe dans le circuit.

Les différentes diodes ont des seuils de tension différents, ce qui entraîne des profils de tension différents sur la charge.

Décisions pour la conception

Utilisez System Modeler pour essayer différents scénarios et prendre des décisions sur la conception en fonction de vos besoins.

Il existe plusieurs équations statiques différentes pour décrire l’ondulation de sortie du redresseur. Comme un redresseur habituel contient une composante dynamique, un condensateur, ces équations ne peuvent être que des approximations. L’utilisation de System Modeler pour simuler le système permet d’obtenir une valeur plus précise sur l’ondulation de sortie. La valeur de simulation peut également être comparée à la valeur approximative à l’aide de Mathematica.

Tension d’ondulation sur la charge à partir de la simulation. Les calculs donnent : .

Voici une approximation statique entre les paramètres du circuit et l’amplitude de l’ondulation : , où est la résistance de la charge, la capacité du filtre du condensateur et la fréquence de la tension de la source. En utilisant les mêmes paramètres que la simulation ci-dessus, l’approximation statique donne une ondulation de tension de 1,45 V. L’approximation statique n’est valable que lorsque l’ondulation est suffisamment faible.

Créez des modèles de circuits réalistes

Utilisez les composantes intégrées de System Modeler pour créer facilement des modèles d’appareils électroniques de puissance.

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