Calculation Tool for Electrical Engineers – Maple Flow

Mathematisch-lebendiges Notizbuch für Elektroingenieure

Von Stichleitungsanpassung und Schaltungsanalyse bis hin zur Modellierung von Übertragungsleitungen und Halbleiterberechnungen bietet Maple Flow ein benutzerfreundliches Berechnungswerkzeug für Elektroingenieure
Elektroingenieure verwenden Maple Flow, um Berechnungen durchzuführen, Notizen zu machen und Entwurfsdokumente in einer Umgebung zu schreiben, die sich anfühlt, als würde man Papier verwenden.
Mapleflow Logo

Maple Flow bietet eine frei gestaltbare, papierähnliche Berechnungsumgebung.

  • Berechnungen in verständlicher, natürlicher mathematischer Notation, mit vollständiger Unterstützung für Einheiten und benutzerfreundlichen Solvern
  • Erstellen Sie fesselnde, ansprechende Designberichte mit Text, Gleichungen, Bildern und Diagrammen
  • Nutzen Sie die integrierte Datenbank thermophysikalischer Eigenschaften in Ihren Berechnungen
  • Erzeugen Sie ansprechende Diagramme und Grafiken
Erfahren Sie mehr über Maple Flow.

Sind Sie ein Mathcad®-Anwender?

Für Mathcad-Anwender, die auf Maple Flow umsteigen, gibt es spezielle, günstige Upgrade-Preise.


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Möchten Sie an mathematisch orientierten Problemen arbeiten, größere Gleichungssysteme lösen und Algorithmen entwickeln? Probieren Sie Maple aus

Eigenschaften


Mathematically Live Paper
Mathematisch lebendiges Papier

Platzieren Sie Mathematik, Text, Diagramme und Bilder überall auf Ihrer Arbeitsfläche. Verschieben Sie Elemente nach Belieben oder ordnen Sie sie neu an.

Position Determines Evaluation Order
Position bestimmt die Auswertungsreihenfolge

Maple Flow liest und bewertet mathematische Daten von links nach rechts und von oben nach unten.

Automatic Recalculation
Automatische Neuberechnung

Alle Änderungen, die Sie in Ihren Berechnungen vornehmen, werden automatisch auf das gesamte Dokument übertragen, so dass die Ergebnisse immer auf dem neuesten Stand sind.

Attractive, Engaging Documents
Attraktive, ansprechende Dokumente

Maple Flow bietet Ihnen einen sauberen, übersichtlichen Arbeitsbereich, in dem Sie Ihre Ideen klar kommunizieren können.

Based on the Maple Programming Language
Basierend auf der Programmiersprache Maple

Sie können fast alle Maple-Pakete verwenden, einschließlich eines voll funktionsfähigen Einheitensystems.

Easy to Learn, Easy to Use
Einfach zu lernen, einfach zu benutzen

Maple Flow ist das fortschrittlichste Blatt "Papier", das Sie für Ihre Berechnungen benötigen. Mit einer niedrigen Lernkurve können Sie leicht neue Dokumente erstellen, Ihre Arbeit debuggen und sich auf einen umfassenden Satz von integrierten Anwendungsbeispielen stützen.

Share Your Work Easily
Teilen Sie Ihre Arbeit ganz einfach

Was Sie in Maple Flow sehen, ist das, was Sie erhalten, wenn Sie Ihre Arbeit drucken oder als PDF weitergeben, und Sie können die Seitengröße festlegen und benutzerdefinierte Kopf- und Fußzeilen erstellen.

Mathcad ist ein eingetragenes Warenzeichen der PTC Inc. oder ihrer Tochtergesellschaften in den USA und in anderen Ländern. MATLAB ist ein eingetragenes Warenzeichen von The MathWorks, Inc.

Wir zeigen Ihnen, wie Maple Flow zur Lösung Ihrer elektrotechnischen Herausforderungen eingesetzt werden kann.

Elektrotechnische Anwendungen



Schaltungsanalyse mit Übertragungsfunktionen und Laplace-Transformationen

Mit Maple Flow können Sie Übertragungsfunktionen elektrischer Schaltungen unter Verwendung der Kirchhoff'schen Strom- und Spannungsgesetze ableiten und manipulieren. Übertragungsfunktionen können in Differentialgleichungen umgewandelt oder diskretisiert werden, und Sie können auf einfache Weise Phasen- und Betragsdiagramme erstellen.

Übertragungsfunktionen können symbolische Koeffizienten enthalten; diese Parameter können optimiert werden, um eine gewünschte Zielantwort zu erreichen.


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Kabelstrombelastbarkeit nach der Neher-McGrath-Methode

Wenn Strom durch ein Kabel fließt, entsteht Wärme. Die Strombelastbarkeit eines Kabels ist die Menge an Strom, die ein Kabel führen kann, ohne dass seine Nenntemperatur überschritten wird. Die genaue Schätzung der Strombelastbarkeit ist entscheidend für die Minimierung der Gesamtkosten einer Kabelinstallation über die gesamte Lebensdauer.

Diese Anwendung implementiert die Neher-McGrath-Gleichungen und gleicht die Ergebnisse mit den Tabellen des National Electrical Code (2017) ab. Die gute Übereinstimmung bedeutet, dass dieses Arbeitsblatt die Grundlage für komplexere Kabelstrom-Belastbarkeitsberechnungen sein kann.

Diese Anwendung verwendet das in Maple Flow integrierte Einheitensystem;  Einheiten werden von den Parameterdefinitionen über die Gleichungen bis hin zu den Endergebnissen genutzt.


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Mathematische Modellierung von Halbleiterbauelementen

Halbleiter sind komplexe Bauelemente, aber Maple Flow hilft Ihnen, die mathematischen Modelle abzuleiten, um ihre Eigenschaften genau zu beschreiben.

MOSFETs sind ein wichtiger Bestandteil moderner Elektronik wie Smartphones und anderer tragbarer Geräte. MOSFETs mit niedrigem Stromverbrauch sind entscheidend für das Schalten in Stromversorgungssystemen.

Mit Maple Flow können Sie Ersatzschaltbildmodelle von MOSFETS in analytische Gleichungen umwandeln, indem Sie die grundlegenden Beziehungen aufschreiben und manipulieren.


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Worst-Case-Schaltkreisanalyse

Elektrische Bauteile werden in großen Mengen hergestellt. Ungleichmäßigkeiten in den Materialien und im Herstellungsprozess bedeuten, dass die Parameter der Bauteile eine statistische Verteilung aufweisen. Das heißt, der Widerstand einer Charge von Widerständen könnte durch eine Normalverteilung beschrieben werden.

Angesichts der Anzahl der Komponenten in einer Schaltung und der Verteilung ihrer Parameter kann es vorkommen, dass die Schaltung nicht wie angegeben funktioniert. Dieses Risiko muss bereits in einem frühen Stadium des Entwurfsprozesses erkannt, gesteuert und gemindert werden.

Elektroingenieure verwenden Maple Flow häufig für die Analyse von Worst-Case-Schaltungen. Als Optionen stehen zur Verfügung:

  • Monte-Carlo-Analyse, bei der die Parameter nach dem Zufallsprinzip aus einer Verteilung ausgewählt werden und die Schaltung 1000 bis 100000 Mal simuliert wird. Dabei werden die Werkzeuge von Maple Flow verwendet für
    • Stichproben-Wahrscheinlichkeitsverteilungen
    • elementweise Berechnungen für eine schnelle numerische Auswertung
    • Erstellung von Histogrammen und statistische Analyse
  • Auswertung der Schaltungsgleichungen mit dem Extremwert aller Schaltungskomponenten. Dabei werden die Werkzeuge von Maple Flow genutzt für
    • Erzeugung von Permutationen von Parametern
    • elementweise Berechnungen

Mehr erfahren

Stichleitungsanpassung auf einer Übertragungsleitung

HF- und Mikrowelleningenieure müssen häufig die Last an die Impedanz einer Übertragungsleitung anpassen. Dies wird als Stichleitungsanpassung bezeichnet und erfordert die numerische Lösung eines nichtlinearen Gleichungssystems.

Dies erfordert starke numerische Löser, die im Befehl fsolve zu finden sind. Dies ersetzt die traditionellen Ansätze mit Smith-Diagrammen

Die Parameter in diesen Problemen haben in der Regel Dimensionen (z. B. sind Widerstände in Ohm und Entfernungen in Metern usw.).  Maple Flow kann Einheiten von den Parameterdefinitionen bis zur endgültigen numerischen Lösung der Gleichungen übernehmen.


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Antennen- und Radarentwurf

Praktiker im Bereich Antennen- und Radardesign verwenden Maple Flow, um ausführbare Designdokumente zu erstellen, die die räumlichen, zeitlichen und spektralen Aspekte ihrer Designs erfassen. Die Dokumente können sowohl die für den Entwurf erforderlichen Gleichungen, Programmierungen und Visualisierungen enthalten.


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