Simular la puesta a tierra en LTSpice

Quiero simular la puesta a tierra o la tierra del marco que está separada del circuito GND en LTSpice. Quiero simular el filtro de línea usando los condensadores Y C2 y C3 en la imagen a continuación.

Vea la imagen a continuación para mayor claridad.

Puedo considerar el terminal negativo de la fuente de entrada como neutro, entonces, ¿se conectará a tierra? En caso afirmativo, ¿qué debo conectar a la conexión común de C2 y C3 donde GND está conectado ahora?

Hay una opción que consiste en poner dos bases diferentes en la simulación, una para Neutro y otra para el marco de tierra. Ahora, ¿cuáles serán los elementos parásitos que se colocarán entre el neutro y el suelo del cuadro para simular el suelo del cuadro como tierra?

Un par de cosas a tener en cuenta:

1. El terreno no es especial. No en realidad, y no en LTSpice. Ground no es más que el potencial que hemos decidido ser 0V. Es una etiqueta, y es totalmente artificial y arbitraria.

2. Para llevar mi punto a casa, no importa qué parte de su circuito LTSpice elija como tierra. Si mueve su terreno de una red a otra completamente diferente, no habrá ningún cambio en el resultado simulado. Los valores probablemente cambiarán, pero solo superficialmente (porque ha cambiado lo que LTSpice está usando para 0V).

3. LTSpice solo puede simular un circuito. El aislamiento o los nodos flotantes no son compatibles.

Dicho esto, parece que podrías estar pensando demasiado en esto. Lo único de lo que debe preocuparse al elegir su nodo de tierra es lo que desea que LTSpice haga referencia a todos los voltajes en la simulación. Eso es todo.

Y cuando quieres un 'segundo terreno', ¿qué significa eso realmente? Significa que simplemente desea una red que, para todos los efectos, no esté conectada a tierra, sino que se mantenga con el mismo potencial. 'Mantenido el mismo potencial' aquí realmente solo significa que quieres que esto también sea un punto de referencia de 0V.

Lo que normalmente hago es usar la opción de red 'COM' ya disponible, que es solo otra etiqueta y símbolo de red proporcionados para mayor comodidad. No está conectado a tierra, solo está conectado a lo que se conecta. Construyo mi circuito exactamente como lo pretendo, con la tierra GND separada y las tierras COM colocadas y conectadas como lo harían físicamente.

Luego, una vez que termino, conecto COM a GND ... a través de mi confiable resistencia de 1 EΩ. Así es, Exa ohms. ¿Eso está perfectamente aislado? No, pero tampoco lo es tu circuito del mundo real. La fuga a través de nuestra resistencia de 1EΩ va a ser inferior a un fA, lo que probablemente sea sustancialmente (como, órdenes de magnitud) menor que la fuga que obtendrá en el negocio real.

Pero no solo use una resistencia, coloque un condensador de 1 zF (sí, zeptofaradio) en paralelo. De nuevo, esto será mucho más bajo que el acoplamiento capacitivo real que casi con seguridad está presente cuando se construye físicamente, y elimina algunos problemas con valores de resistencia poco realistas que hacen que la velocidad de simulación sea extremadamente lenta.

Por supuesto, en su aplicación, probablemente sea mejor intentar hacer una estimación aproximada del acoplamiento capacitivo parásito que pueda tener entre su tierra de potencia y la tierra del chasis y usar ese valor en lugar de un condensador de 1 zF. unos pocos pF no es inusual.

Aquí hay un ejemplo de esto en acción. Es el accesorio de texto para una fuente de alimentación push-pull aislada. Tenga en cuenta que el aislamiento se simula utilizando COM en la salida, pero con este pequeño corte de impedancia, todavía se comporta exactamente como se esperaba.

De todos modos, realmente es así de simple. Pero también es fácil convencernos de que no lo es.

1) Depende de qué ruido desea simular, ruido de modo común o ruido de modo diferencial. Para el modo diferencial, puede evitar conectar el punto medio entre el condensador.

2) No creo que puedas darle un toque diferente a las especias

Puedes simular cualquier cosa que puedas modelar. Solo hay una red de tierra, pero es solo el punto de referencia para la simulación: la red de cero V. Si está modelando la tierra del circuito y la tierra del marco, significa que tiene dos redes. ¿Cómo se acoplan esas redes? El modo común generalmente entra a través de la capacitancia parasitaria. Así que agregue una red "Frame" y agregue algo de capacitancia a ambos cables de su fuente de alimentación. Por ejemplo así:

En este circuito se supone que:

1. El punto común del filtro Y y el neutro están conectados al PE, sin resistencia parásita ni inductancia.
2. El marco solo está acoplado al circuito a través de capacitancia parásita, 10pF a neutro y vivo.

Puede observar que el marco está flotando esencialmente entre los dos potenciales. Si agrega algunos detalles sobre cómo está conectado su circuito, la respuesta podría ser más detallada.

Realice una búsqueda de "sistemas de puesta a tierra". Si tiene un neutro y un PE funcionando en este circuito, ambos están conectados en un panel. Si su marco está conectado a PE, que sería necesario para una lista UL, el marco está conectado a tierra. En este caso, el cable - de V2 está conectado a tierra y la unión de su filtro también está conectada a tierra con quizás una resistencia en serie muy baja y algo de inductancia.

Probablemente una mejor idea es modelar un LISN (red de estabilización de impedancia de línea). Esto es lo que se pondría entre una fuente de alimentación y su dispositivo cuando lo prueba un laboratorio de certificación. V2 sería su fuente de alimentación con conexión a tierra ideal y la línea, el neutro y el PE se ejecutarían a través de su circuito LISN hasta el circuito de su dispositivo.

Para ver los efectos cambiar cada valor con la tolerancia conocida del peor de los casos, reemplace su referencia de 0V con un generador de impulsos a tierra de, digamos, 1V en su tierra para simular el ruido de banda ancha entre tierra. Use cualquier tasa de repetición para simular 50 a 50MHz. CMRR es una función de la impedancia desequilibrada de su cable y circuito. Inserte 0.5 uH / m entre el generador para simular la longitud del cable a tierra.