Towards Wiring Design Tool: The Software InCa
Vers un Outil de Conception de Câblage : Le Logiciel InCa
Résumé
The augmentation of technological level of power static converters due to increasing frequency
performances of semi-conductors and due to the need of redueing the sizes of the structures makes
their design more and more tricky.
The use of up-to-date components with high power of commutation does not allow to negleet the
electrical characteristies of connections not only face to inadmissible overvoltages when semiconductors
turn on but also when for their a.~sociation in parallel in high power structures.
The characterization of cabling impedances before the realization of the prototype remains the
privileged way in the design of structures which allows to reduce costs and delays. For this, the
simulation is necessary to model connections.
InCa. simulation 1001 dedicated 10 the characterization of cabling inductances using PEEC method'
has been developped to ensure this stage of design. A method for modelling has been established. It
consists in looking for the equivalent electrical circuit of connections considering not only the skin and
proximity em~Cb but al~o the presence of a ground plane. The automatÎc coupling of InCa with an
clectrical simulation tool such as SPICE atlows to use the results given by InCa in order to obtain the
cuurent and voltage wave fonn.~ of the converter.
InCa whose database is adapted to the solving method has a110wed to characterize varioul\ cabling
technologies from integrclted circuit. hybrid technology to bus bar technology more and more used in
the power electronics structures.
L'augmentation du niveau technologique des convertisseurs statiques d'Electronique de Puissance
inhérente aux perfonnances foequentielles accrue... . des semi-oenducteurs et au besoin de compacité lui
aussi grandissant rend leur coaception de plus en plus délicate.
L'utilisation de composants modem.es,à fort pouvoir de commutation ne permet plus de négliger lel\ .
caractériMiquel\ électrique~ de~ connexionl\ tant vi~-à-vis del\ surten~ions inadmil\sibles lors de
)'ouvenure del\ semi-conducteur!\ que pour leur mise en parallèle dans le~ !\tructures de forte
pui~sance.
La caraetéri~ation des impédances de câblage avant la réalisation du prototype reste la voie
privilégiée dans la conception des structures qui permettra de diminuer les coûts et les délais. Pour ce
faire. la modélisation des connexions passe par la simulation. _
InCa. logiciel destiné à la prédétermination des inductances de câblage en utilisant la méthode
PEEC. a été développé pour ~c;urer cette étape de la conception. Une méthodologie de modélisation a
été mise au point. Elle consiste à rechercher le schéma électrique équivalent des connexions en prenant
en compte aussi bien l'effet de la fréquence, des connexions voisines que la présence d'un plan de
masse. Le couplage automatique de InCa avec un simulateur électrique, SPICE par exemple. permet
d'intégrer les résultats de la simulation sur Inca et d'obtenir les formes en courant et tension du
convertisseur.
InCa. dont la base de données, orientée objets. est adaptée à la méthode de résolution. a pennis, de
caractériser différentes technologies de câblage. allant du circuit intégré. de la technologie hybride
jusqu'à la technologie bus barn: de plus en plus utilisée dans les structures d'Electronique de
Puissance.
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