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Desde la adaptación de impedancia de stubs y el análisis de circuitos hasta el modelado de líneas de transmisión y la matemática de los semiconductores, Maple Flow ofrece una herramienta de cálculo fácil de usar para los ingenieros eléctricos.

Los ingenieros eléctricos que utilizan Maple Flow para hacer cálculos, toman notas y escriben documentos de diseño en un entorno que se usa como si estuvieras usando papel y lapiz.

Maple Flow proporciona un entorno de cálculo de forma libre, similar al papel.

  • Realiza cálculos con la legible notación matemática natural, con soporte completo para unidades y resolvedores fáciles de usar
  • Crea informes de diseño inmersivos y atractivos con textos, ecuaciones, imágenes y diagramas
  • Puede utilizar la base de datos integrada de propiedades termofísicas para extraer propiedades de fluidos
  • Genera gráficos y diagramas atractivos
Aplicaciones de ingeniería eléctrica
Análisis de circuitos mediante funciones de transferencia y transformadas de Laplace

Maple Flow puede utilizarse para derivar y manipular funciones de transferencia de circuitos eléctricos usando las leyes de voltaje y corriente de Kirchoff. Las funciones de transferencia se pueden convertir en ecuaciones diferenciales o discretizadas, y pueden generarse fácilmente diagramas de amplitud y fase.

 

Las funciones de transferencia pueden contener coeficientes simbólicos; estos parámetros se pueden optimizar para que coincidan con una respuesta objetivo.

Corriente máxima del cable utilizando el método Nehers-McGrath

El calor se genera cuando la corriente fluye a través de un cable. La corriente máxima de un cable es la cantidad de corriente que un cable puede transportar sin exceder su clasificación de temperatura. La estimación precisa de la corriente máxima es fundamental para minimizar el coste total de vida útil de una instalación de cable.

 

Esta aplicación implementa las ecuaciones de Nehers-McGrath y compara los resultados con los tabulados en el National Electrical Code (2017); la buena concordancia significa que esta hoja de trabajo puede ser la base de cálculos de corriente máxima de cable más complejos.

Esta aplicación utiliza el sistema de unidades integrado de Maple Flow; las unidades fluyen desde las definiciones de los parámetros, a través de las ecuaciones y hasta los resultados finales.

Modelado matemático de dispositivos semiconductores

Los semiconductores son dispositivos complejos, pero Maple Flow ayuda a derivar los modelos matemáticos para describir con precisión sus características.

 

Los MOSFET son un componente fundamental de la electrónica moderna, como los teléfonos inteligentes y otros dispositivos portátiles. Los MOSFET de baja potencia son fundamentales para cambiar los sistemas de suministro de energía.

Con Maple Flow, puede convertir modelos de circuitos equivalentes de MOSFETS en ecuaciones analíticas escribiendo y manipulando las relaciones básicas.

Análisis de circuitos en el peor de los casos

Los componentes eléctricos se fabrican en grandes cantidades. Las inconsistencias en los materiales y el proceso de fabricación significan que los parámetros de los componentes tienen una distribución estadística. Es decir, la resistencia de un lote de resistencias podría describirse mediante una distribución normal.

 

Dada la cantidad de componentes en un circuito y la distribución de sus parámetros, es posible que el circuito no funcione según lo especificado. Este es un riesgo que debe identificarse, gestionarse y mitigarse en las primeras etapas del proceso de diseño.

Los ingenieros eléctricos a menudo usan Maple Flow para el análisis de circuitos en el peor de los casos. Puede emplearse:

  • Análisis de Monte Carlo, en el que los parámetros se seleccionan aleatoriamente de una distribución y el circuito se simula, entre 1000 y 100000 veces. Esto utiliza herramientas de Maple Flow para
    • distribuciones de probabilidad de muestras
    • cálculos por elementos para una evaluación numérica rápida
    • generación de histogramas y análisis estadísticos
  • o evaluar las ecuaciones del circuito en el valor extremo de todos los componentes del circuito. Esto utiliza las herramientas de Maple Flow para
    • generar permutaciones de parámetros
    • cálculos por elementos