Tutorial Allegro 2

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  • 103Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    1.- La Simulacin en el Proceso de Diseo2.- El Programa de Simulacin y su Entorno3.- El Proceso de Simulacin4.- Descripcin del Circuito5.- Anlisis de los Resultados de Simulacin6.- Especificacin de la Simulacin:

    Tipos de Anlisis Posibles7.- Ejecucin de la Simulacin: Opciones8.- Libreras de Elementos y Atributos9.- Aspectos prcticos10.- Simulacin de Sistemas de Potencia

    NDICE DE LA PRESENTACIN

    104Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Qu podemos simular?

    1.- Elementos ya existentes en LibrerasAsignamos valores a atributos modificables

    2.- Elementos que nosotros generamosGenerar o Editar SmboloModificar ModeloGenerar Modelo/Asociar subcircuito

    Libreras Smbolos(.olb)

    Libreras Modelos(.lib)

    Libreras de Elementos: Smbolos + Modelos

  • 105Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Comportamiento Elctrico de los elementos: MODELOS y SUBCIRCUITOSTipos de Modelos (ecuaciones bsicas de partida):Ejemplo:

    GASFET() CORE() NPN()CAP() IND() PNP()D() NMOS() LPNP()NJF() PMOS() RES()PJF() ISWITCH() VSWITCH()

    Cada funcin tiene varios parmetros identificados con unos nombres determinados (47 en MOSFET)

    Modelos

    106Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Modelo de un elemento=

    Empleo de un Tipo de Modelo (anteriores)+

    Asignacin de valores a los parmetros

    .MODEL D_MIO D(CJO=0.001fF IS=1E-6)

    Los Modelos se definen en libreras .lib y seasignan a los smbolos como un atributo ms

    Nombre del modeloSe puede usar como atributo

    Tipo de modeloEcuacin empleada

    Parmetros asignadosNo es preciso todos, resto por defecto

    Modelos (II)

  • 107Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Son MACRO-MODELOS: conjunto de elementos (simples u otros subcircuitos) conectados entre s, con nodos externos de conexin.

    Otra manera de describir comportamiento elctrico

    LM7815IN OUT

    GND

    Subcircuitos

    108Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Se definen en .lib y su nombre se emplea como atributo de modelo de un elemento

    Llamada desde elemento

    X [nodos_necesarios*] [opcionales*] [nombre subc.]+[PARAMS: parametro=valor*]

    Definicin en .lib

    Nodos, parmetrosfunciones y modelos aqu

    son locales

    Subcircuitos (II)

    .SUBCKT [nodo*] [OPTIONAL: nodo=valor*] +[PARAMS: parametro=valor*]

    ComponentesModelosSubcircuitos

    .ENDS

  • 109Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Ejemplo de definicin: (en Opamp.lib).SUBCKT LM7815C Input Output Groundx1 Input Output Ground x_LM78XX +PARAMS:Av_feedback=550, R1_Value=3060.ENDS

    Ventana de atributosdel elemento

    Subcircuitos (III)

    110Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Resistencias R: valor (puede ser

  • 111Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Lneas de Transmisin T (sin prdidas): impedancia caract.(Z0) y retardo (TD) o frecuencia (f) y longitud de onda (NL) TLOSSY (con prdidas): longitud (LEN), R, L, G y C por unidad de longitud

    Transformadores sin ncleo real XFRM_LINEAR (2 devanados): coupling y valor de inductancias L1 y L2 K_LINEAR (hasta 6 devanados): coupling y referencia de bobinas, no valor. En el esquema deben aparecer las bobinas con su inductancia

    Elementos de Libreras Existentes: Pasivos (II)

    Librera Analog

    112Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Transformadores con ncleo real(modelo de Jiles-Atherton para ncleos)

    XFRM_NONLINEAR (2 devanados): coupling y nmero de vueltas (no valor de inductancias) KBREAK (de 1 hasta 6 dev.): coupling y referencias en las bobinas, valor=vueltas. Se puede editar o asignar un modelo de ncleo.

    En la librera MAGNETIC.OLB existen smbolos para modelos de ncleos reales (Philips)

    Se puede especificar un solo devanado y simular una bobina con ncleo real

    Se pueden ver las variables B y H en el material

    Elementos de Libreras Existentes: Pasivos (III)

    Librera Breakout

  • 113Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Para alimentacin, estmulos y medidaLibreras Source.olb y Sourcestm.olb:

    VDC/IDC: slo DC VAC/IAC: anlisis AC VEXP/IEXP: exponencial (en t) VPULSE/IPULSE: pulsatoria VPWL/IPWL: definida por puntos VPWL_ENH/IPWL_ENH: por puntos y peridica VPWL_F_RE_N_TIMES/IPWL_F_RE_N_TIMES: por puntos, se repite N veces, desde fichero VPWL_F_RE_FOREVER/IPWL_F_RE_FOREVER: por puntos, peridica, desde fichero

    Libreras Existentes: Fuentes Indep. de V e I

    Librera Source

    114Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Para alimentacin, estmulos y medidaLibreras Source.olb y Sourcestm.olb:

    VPWL_FILE/IPWL_FILE: por puntos desde fichero VPWL_RE_N_TIMES/IPWL_RE_N_TIMES: por puntos, se repite N veces VPWL_RE_FOREVER/IPWL_RE_FOREVER: por puntos, peridica VSFFM/ISFFM: modulada en frecuencia VSIN/ISIN: senoidal VSTIM/ISTIM: mediante editor de estmulos

    Libreras Existentes: Fuentes Indep. de V e I

    Libreras Source Sourcestm

  • 115Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Fuentes bsicas con relacin lineal y polinmica E: de tensin controlada por tensin (EPOLY) F: de corriente controlada por corriente (FPOLY) G: de corriente controlada por tensin (GPOLY) H: de tensin controlada por corriente (HPOLY)

    Fuentes dependientes de dos entradas ESUM/GSUM: V/I suma de tensiones de entrada EMULT/GMULT: V/I producto de tensiones de entrada

    Libreras Existentes: Fuentes Controladas

    Librera Analog

    Librera ABM

    116Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Fuentes de propsito general: dependencia de cualquier expresin de V/I en el circuito

    E/GVALUE: relacin instantnea, especificar expresin puede intervenir el tiempo (time)

    E/GTABLE: se evala una expresin y ese es valor de entrada a tabla de puntos que define la V I de salida

    E/GLAPLACE: relacin salida/expresin con transformada de Laplace

    E/GFREQ: relacin salida/expresin por una tabla que define comportamiento en frecuencia

    Libreras Existentes: Fuentes Controladas (II)

    Librera ABM

  • 117Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Bloques de Sistemas de Control(slo un pin en E y S, tensiones referidas a masa)Simulacin de SISTEMAS FSICOS con un diagrama de bloques dado (ABM.olbModelos de Comportamiento Analgico)

    ABM, ABM1, ABM2, ABM3: relacin instantnea, con 0,1, 2 3 entradas (salida tensin) ABM/I, ABM1/I, ABM2/I, ABM3/I: rel. instantnea, con 0,1,2 3 entradas (salida corriente) TABLE: tabla de relacin instantnea FTABLE: tabla de relacin en dominio de frecuencia LAPLACE: relacin con transformada de Laplace

    Libreras Existentes: Fuentes Controladas (III)

    Librera ABM

    118Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Bloques de Sistemas de Control (continuacin)Operadores

    CONST: constante SUM: suma MULT: multiplicacin de dos entradas GAIN: multiplicacin por una constante DIFF: diferencia de dos tensiones

    Limitadores LIMIT: recorta la entrada que salga de rango GLIMIT: multiplicacin por cte. y recorte SOFTLIM: recorte suavizado segn funcin

    Filtros de Chebyshev LOPASS: paso bajo HIPASS: paso alto BANDPASS: paso banda BANDREJ: rechazo banda

    Libreras Existentes: Fuentes Controladas (IV)

    Librera ABM

  • 119Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Bloques de Sistemas de Control (continuacin)Operadores diferenciales

    INTEG: integracin de la entradaDIFFER: derivada de la entrada

    Funciones matemticasABS: mdulo SQRT: raz cuadradaPWR: entrada|potencia| PWRS: entradapotenciaLOG: log. base e LOG10: log.decimalEXP: eentrada SIN: senoCOS: coseno TAN: tangenteATAN: arcotangente

    Libreras Existentes: Fuentes Controladas (V)

    Librera ABM

    120Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

    Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

    Abiertos o cerrados dependiendo de V o I

    SBREAK: controlado por tensin de entrada: Si mayor