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RÉSUMÉ
Il existe une nouvelle approche méthodologique en conception assistée des systèmes complexes, utilisable notamment en électronique de puissance. La schématique classique a des limitations intrinsèques, que cette avancée peut repousser. Le langage normalisé VHDL-AMS propose des mécanismes avancés qui restent méconnus et très largement sous-utilisés. Ils permettent la mise en œuvre des méta-schémas et de leur configuration. Cette approche, une fois maîtrisée, ouvre la porte à des améliorations méthodologiques dont toutes les conséquences bénéfiques restent à explorer.
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-
Yannick HERVÉ : Agrégé de génie électrique - Maître de conférences hors-classe - Enseignant-chercheur, Université de Strasbourg
INTRODUCTION
L'objectif de cet article est d'introduire une nouvelle approche méthodologique en conception assistée des systèmes complexes utilisable notamment en électronique de puissance. En effet, la schématique classique, universellement utilisée comme vecteur de représentation des systèmes, présente des limitations intrinsèques : généralisation, généricité, exploration de configuration… Dans ce document, nous présentons la notion de méta-schéma qui sera mise en œuvre grace au mécanisme général de configuration.
Le langage normalisé VHDL-AMS propose des mécanismes avancés qui restent méconnus et très largement sous-utilisés. Ils permettent la mise en œuvre des méta-schémas et de leur configuration. Après leur présentation théorique, nous les illustrerons sur des exemples.
Cette approche, une fois maîtrisée, ouvre la porte à des améliorations méthodologiques dont toutes les conséquences bénéfiques restent à explorer.
Remarque préliminaire : les codes sources, donnés en exemple, ont été écrit dans le respect de la norme en cours. Ils ont été compilés et vérifiés avec un outil industriel du commerce. Selon le taux de couverture de la norme de chacun des outils du marché, il est possible que certains exemples ne soient pas complètement supportés ou doivent être adaptés.
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MOTS-CLÉS
méthodologie langage de modelisation modélisation conception assistée par ordinateur Electronique de puissance technologie de la conception VHDL-AMS
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8. Exemple concret
Cette section va illustrer les différents concepts sur un petit projet de conception en électronique de puissance. Nous voulons concevoir (ou choisir) un redresseur qui devra être étudié dans son environnement d'utilisation constitué d'une source triphasée et d'une charge monophasée, par exemple une résistance ou un moteur à courant continu. On souhaite étudier le comportement du convertisseur et les incidences sur la charge, en cas de déséquilibrage en tension du réseau ou de perte momentanée d'une phase.
Cette description très succincte doit nous suffire à définir un méta-schéma de référence.
On commence par fabriquer un paquetage contenant tout le matériel commun au projet.
------------------------------------------
-- Package Components
------------------------------------------
Library ieee;
use ieee.electrical_systems.all;
package converter_projects is
component Dipole is
generic( a:integer; -- nb de paramètres
b:real_vector); --valeurs des paramètres
port(terminal X,Y: electrical);
end component;
Component Source is
generic( a:integer; --nb de phases
v:real_vector; -- Amplitudes
f:real); -- fréquence
port(terminal T: electrical_vector(0 to a-1));
end component;
Component Converter is
generic(k:integer); -- nombre de phases
port(terminal A:electrical_vector(0 to k-1);
terminal B,C:electrical);
end component;
end package;
On va mettre en œuvre le méta-schéma suivant.
Écriture symbolique
Tm
Co_source
Co_converter
Co_load
Entity Project is end;
Code VHDL-AMS
Library ieee;
use...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ASHENDEN (P.J.) - The Designer's Guide to VHDL (Systems on Silicon). - Morgan Kaufmann, ISBN : 1558606742 (2002).
-
(2) - HERVÉ (Y.) - VHDL-AMS : Applications et enjeux industriels. - Dunod, ISBN 9782100058884 (2002).
-
(3) - ROUILLARD (J.) - Lire et comprendre VHDL et AMS (en ligne). - ISBN 978-1-4092-2787-8.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Les outils principaux supportant le langage VHDL-AMS à la mise sous presse sont :
-
Portunus de Adapted Solutions http://www.adapted-solutions.com
-
SMASH de Dolphin Integration http://www.dolphin-integration.com
-
SystemVision de Mentor Graphics https://eda.sw.siemens.com/en-US/
-
Questa ADMS de Mentor Graphics http://www.mentorgraphics.com
-
Simplorer de ANSYS http://www.ansys.com
LRM07 (2007), Language Rerefence Manual, IEEE 1076.1-2007, IEEE Standard VHDL Analog and Mixed-Signal Extension 2007
eISBN : 0-7381-5628-0 ISBN : 0-7381-5627-2, Publication IEEE
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