Simula la messa a terra in LTSpice

Voglio simulare la messa a terra o la massa del telaio che è separata dal circuito GND in LTSpice. Voglio simulare il filtro di linea usando i condensatori Y C2 e C3 nell'immagine qui sotto.

Vedi l'immagine sotto per chiarezza.

Posso considerare neutro il terminale negativo della sorgente di ingresso, quindi sarà a terra? Se sì, cosa dovrei connettere alla connessione comune di C2 e C3 a cui GND è connesso in questo momento?

Esiste un'opzione che consiste nel mettere due diversi terreni nella simulazione, uno per Neutral e un altro per il frame frame. Ora, quali saranno gli elementi parassiti da mettere tra il neutro e il terreno del telaio per simulare il terreno del telaio come messa a terra?

Alcune cose da tenere a mente:

1. Il terreno non è speciale. Non nella realtà, e non in LTSpice. Il terreno non è altro che il potenziale che abbiamo deciso di essere 0V. È un'etichetta, totalmente inventata e arbitraria.

2. Per riportare il mio punto a casa, non importa quale parte del tuo circuito LTSpice scegli come terra. Se sposti il ​​terreno da una rete a un'altra completamente diversa, non si verificherà alcun cambiamento nel risultato simulato. I valori probabilmente cambieranno, ma solo superficialmente (perché hai cambiato ciò che LTSpice sta usando per 0V).

3. LTSpice può simulare solo un circuito. I nodi di isolamento o mobili non sono supportati.

Detto questo, sembra che potresti pensare troppo a questo. L'unica cosa di cui devi preoccuparti quando scegli il tuo nodo di terra è ciò a cui vuoi che LTSpice faccia riferimento a tutte le tensioni nella simulazione. È tutto.

E quando vuoi un 'secondo terreno', cosa significa in realtà? Significa che vuoi semplicemente una rete che, a tutti gli effetti, non sia collegata a terra, ma sia mantenuta allo stesso potenziale. 'Mantenuto allo stesso potenziale' qui significa davvero che vuoi che questo sia anche un punto di riferimento 0V.

Quello che faccio di solito è usare l'opzione di rete "COM" già disponibile, che è solo un'altra etichetta di rete e un simbolo forniti per comodità. Non è collegato a terra, è solo connesso a ciò a cui lo colleghi. Costruisco il mio circuito esattamente come lo intendo, con la terra GND separata e i terreni COM posizionati e collegati proprio come sarebbero fisicamente.

Quindi, una volta terminato, collego COM a GND ... tramite il mio affidabile resistore da 1 EΩ. Esatto, Exa ohm. È perfettamente isolato? No, ma nemmeno il tuo circuito reale. La perdita attraverso la nostra resistenza da 1EΩ sta andando a meno di un fA, che è probabilmente sostanzialmente (come, ordini di grandezza) inferiore alla perdita che otterrai nel vero affare.

Ma non usare solo un resistore, metti in parallelo un condensatore da 1 zF (sì, zeptofarad). Questo sarà di nuovo molto più basso del reale accoppiamento capacitivo che è quasi certamente presente quando questo è costruito fisicamente ed elimina alcuni problemi con valori di resistenza irrealisticamente elevati che rendono la velocità di simulazione estremamente lenta.

Ovviamente, nella tua applicazione, probabilmente sarebbe meglio provare a fare una stima approssimativa dell'accoppiamento capacitivo parassita che potresti avere tra la tua terra di potenza e la massa del telaio e usare quel valore invece di un condensatore da 1 zF. qualche pF non è insolito.

Ecco un esempio di questo in azione. È l'apparecchiatura di testo per un alimentatore push-pull isolato. Si noti che l'isolamento viene simulato utilizzando COM sull'output, ma con questo piccolo hack di impedenza, si comporta ancora esattamente come previsto.

Indipendentemente da ciò, è davvero così semplice. Ma è anche facile convincerci che non lo è.

1) Dipende dal rumore che si desidera simulare, dal rumore in modalità comune o dal rumore in modalità differenziale. Per la modalità differenziale è possibile evitare di collegare il punto centrale tra il condensatore.

2) Non penso che tu possa dare terreno diverso alle spezie

Puoi simulare qualsiasi cosa tu possa modellare. Esiste solo una rete di terra, ma è solo il punto di riferimento per la simulazione: la rete a zero V. Se stai modellando la massa del circuito e la massa del telaio, significa che hai due reti. Come vengono accoppiate quelle reti? La modalità comune di solito entra attraverso la capacità parassitaria. Quindi aggiungi una rete "Frame" e aggiungi un po 'di capacità ad entrambi i fili del tuo alimentatore. Ad esempio in questo modo:

In questo circuito si presume che:

1. Il punto comune e il neutro del filtro a Y sono collegati a PE, nessuna resistenza parassita o induttanza.
2. Il telaio è accoppiato al circuito solo tramite capacità parassita, 10pF sia in folle che in tensione.

Si può osservare che il frame fluttua essenzialmente tra i due potenziali. Se aggiungessi alcuni dettagli su come è collegato il tuo circuito, la risposta potrebbe essere più dettagliata.

Cerca "sistemi di messa a terra". Se si dispone di un neutro e PE in esecuzione su questo circuito, entrambi sono collegati di nuovo insieme a un pannello. Se il telaio è collegato a PE, che sarebbe necessario per un elenco UL, il telaio è collegato a terra. In questo caso, il conduttore - di V2 è collegato a terra e anche la giunzione del filtro è collegata a terra con forse una resistenza in serie molto bassa e una certa induttanza.

Probabilmente un'idea migliore è quella di modellare un LISN (rete di stabilizzazione dell'impedenza di linea). Questo è ciò che verrebbe messo tra una fonte di alimentazione e il dispositivo quando viene testato da un laboratorio di certificazione. V2 sarebbe quindi la tua fonte di alimentazione con messa a terra ideale e la linea, il neutro e il PE verrebbero fatti passare attraverso il tuo circuito LISN al circuito del tuo dispositivo.

Per vedere gli effetti cambiare ogni valore con la tolleranza nota nel caso peggiore, quindi sostituire il riferimento 0 V con un generatore di impulsi con messa a terra di dire 1 V sulla terra per simulare il rumore a banda larga tra terra. Utilizzare qualsiasi frequenza di ripetizione per simulare da 50 a 50 MHz. CMRR è una funzione dell'impedenza sbilanciata del cavo e del circuito. Inserire 0,5 uH / m tra il generatore per simulare la lunghezza del cavo di terra.