Simular aterramento no LTSpice

Quero simular o aterramento ou o aterramento do quadro, que é separado do circuito GND no LTSpice. Quero simular o filtro de linha usando os capacitores Y C2 e C3 na imagem abaixo.

Veja a imagem abaixo para maior clareza.

Eu posso considerar o terminal negativo da fonte de entrada como Neutro, então isso será aterrado? Se sim, o que devo conectar à conexão comum de C2 e C3 em que o GND está conectado agora?

Há uma opção que consiste em colocar duas bases diferentes na simulação, uma para Neutro e outra para o aterramento do quadro. Agora, quais serão os elementos parasitas a serem colocados entre o ponto morto neutro e o quadro para simular o chão do quadro como aterramento?

Algumas coisas a ter em mente:

1. O solo não é especial. Não na realidade, e não no LTSpice. O solo nada mais é do que o potencial que decidimos ser 0V. É um rótulo totalmente inventado e arbitrário.

2. Para mostrar meu ponto de vista, não importa qual parte do seu circuito LTSpice você escolhe como base. Se você mover seu terreno de uma rede para outra completamente diferente, não haverá nenhuma alteração no resultado simulado. Os valores provavelmente mudarão, mas apenas superficialmente (porque você mudou o que o LTSpice está usando para 0V).

3. O LTSpice pode simular apenas um circuito. Nós de isolamento ou flutuantes não são suportados.

Dito isto, parece que você pode estar pensando demais nisso. A única coisa com que você precisa se preocupar ao escolher seu nó de aterramento é com o que você deseja que o LTSpice faça referência a todas as tensões na simulação. Isso é tudo.

E quando você quer um 'segundo terreno', o que isso realmente significa? Isso significa que você simplesmente deseja uma rede que, para todos os efeitos, não esteja conectada ao solo, mas que seja mantida com o mesmo potencial. 'Mantido no mesmo potencial' aqui significa realmente que você deseja que este também seja um ponto de referência 0V.

O que normalmente faço é usar a opção de rede 'COM' já disponível, que é apenas mais um rótulo e símbolo de rede fornecidos por conveniência. Não está conectado ao terra, apenas está conectado ao que você o conecta. Eu construo meu circuito exatamente como pretendo, com o terra GND separado e os terra COM colocados e conectados exatamente como seriam fisicamente.

Depois que terminar, conecto o COM ao GND ... através do meu fiel resistor de 1 EΩ. É isso mesmo, Exa ohms. Isso é perfeitamente isolado? Não, mas também não é o seu circuito no mundo real. O vazamento através do nosso resistor 1EΩ será menor que um fA, o que provavelmente é substancialmente (tipo, ordens de grandeza) menor que o vazamento que você receberá no negócio real.

Mas não use apenas um resistor, coloque um capacitor de 1 zF (sim, zeptofarad) em paralelo. Isso novamente será muito muito menor do que o acoplamento capacitivo real, quase certamente presente quando construído fisicamente, e elimina alguns problemas com valores de resistência irrealisticamente altos, tornando a velocidade da simulação extremamente lenta.

Obviamente, em sua aplicação, provavelmente seria melhor tentar fazer uma estimativa aproximada do acoplamento capacitivo parasita que você possa ter entre o aterramento de energia e o chassi e usar esse valor em vez de um capacitor de 1 zF. alguns pF não são incomuns.

Aqui está um exemplo disso em ação. É o suporte de texto para uma fonte de alimentação push-pull isolada. Observe que o isolamento é simulado usando COM na saída, mas com esse pequeno corte de impedância, ele ainda se comporta exatamente como o esperado.

Independentemente disso, é realmente assim tão simples. Mas também é fácil nos convencer de que não é.

1) Ele varia de acordo com o ruído que você deseja simular, no modo comum ou no modo diferencial. Para o modo diferencial, você pode evitar conectar o ponto médio entre o capacitor.

2) Eu não acho que você pode colocar um terreno diferente no tempero

Você pode simular qualquer coisa que possa modelar. Existe apenas uma rede de aterramento, mas é apenas o ponto de referência para simulação - a rede de zero V. Se você estiver modelando o aterramento do circuito e o aterramento do quadro, isso significa que você tem duas redes. Como essas redes são acopladas? O modo comum geralmente entra através da capacitância parasitária. Portanto, adicione uma rede "Frame" e adicione alguma capacitância aos dois fios da sua fonte de alimentação. Por exemplo, assim:

Neste circuito, assume-se que:

1. O ponto comum do filtro Y e o neutro estão conectados ao PE, sem resistência parasitária nem indutância.
2. O quadro é acoplado apenas ao circuito via capacitância parasita, 10pF para neutro e ativo.

Você pode observar que o quadro está basicamente flutuando entre os dois potenciais. Se você adicionar alguns detalhes sobre como o seu circuito está conectado, a resposta pode ser mais detalhada.

Faça uma pesquisa por "sistemas de aterramento". Se você tiver um neutro e um PE funcionando nesse circuito, os dois serão conectados juntos novamente em um painel. Se o seu quadro estiver conectado ao PE, o que seria necessário para uma listagem UL, o quadro será conectado ao terra. Nesse caso, o condutor - V2 é aterrado e a junção do filtro também é conectada ao aterramento, talvez com uma resistência em série muito baixa e alguma indutância.

Provavelmente, uma idéia melhor é modelar um LISN (rede de estabilização de impedância de linha). Isso é o que seria colocado entre uma fonte de energia e o seu dispositivo quando este fosse testado por um laboratório de certificação. V2 seria então sua fonte de energia aterrada ideal e a linha, neutro e PE seriam executados através do seu circuito LISN para o circuito do seu dispositivo.

Para ver os efeitos, altere cada valor com a tolerância conhecida de pior caso, substitua sua referência de 0V por um gerador de impulso aterrado de, por exemplo, 1V em sua terra para simular o ruído de banda larga entre a terra. Use qualquer taxa de repetição para simular 50 a 50MHz. O CMRR é uma função da impedância desequilibrada do cabo e do circuito. Insira 0,5 uH / m entre o gerador para simular o comprimento do cabo terra.