Mô phỏng nối đất trong LTSpice

Tôi muốn mô phỏng tiếp đất hoặc khung đất tách biệt với mạch GND trong LTSpice. Tôi muốn mô phỏng bộ lọc dòng bằng cách sử dụng tụ Y và C2 trong hình dưới đây.

Xem hình ảnh dưới đây cho rõ ràng.

Tôi có thể coi thiết bị đầu cuối âm của nguồn đầu vào là Trung tính, vậy đó có phải là nền tảng không? Nếu có thì tôi nên kết nối với kết nối chung nào của C2 và C3 khi GND được kết nối ngay bây giờ?

Có một tùy chọn là đặt hai mặt đất khác nhau trong mô phỏng, một cho Trung lập và một mặt đất khác cho khung đất. Bây giờ, các yếu tố ký sinh sẽ được đặt giữa Trung lập và mặt đất khung để mô phỏng mặt đất khung như nối đất là gì?

Một số điều cần ghi nhớ:

1. Mặt đất không có gì đặc biệt. Không phải trong thực tế, và không phải trong LTSpice. Mặt đất không gì khác hơn là tiềm năng mà chúng tôi đã quyết định là 0V. Đó là một nhãn hiệu, và một nhãn hiệu hoàn toàn giả tạo và độc đoán.

2. Để lái xe về nhà của tôi, không có vấn đề gì trong phần LTSpice của bạn mà bạn chọn làm mặt đất. Nếu bạn di chuyển mặt đất của mình từ một mạng sang một mạng hoàn toàn khác, sẽ không có bất kỳ thay đổi nào trong kết quả mô phỏng. Các giá trị có thể sẽ thay đổi nhưng chỉ là bề ngoài (vì bạn đã thay đổi những gì LTSpice đang sử dụng cho 0V).

3. LTSpice chỉ có thể mô phỏng một mạch. Các nút cách ly hoặc nổi không được hỗ trợ.

Điều đó nói rằng, có vẻ như bạn có thể đang xem xét lại điều này. Điều duy nhất mà bạn cần lo lắng khi chọn nút mặt đất là những gì bạn muốn LTSpice tham chiếu tất cả các điện áp trong mô phỏng. Đó là tất cả.

Và khi bạn muốn có một 'nền tảng thứ hai', điều đó thực sự có nghĩa là gì? Nó có nghĩa là bạn chỉ đơn giản muốn một mạng, cho tất cả các ý định và mục đích, không được kết nối với mặt đất, nhưng được giữ ở cùng một tiềm năng. 'Giữ cùng một tiềm năng' ở đây thực sự chỉ có nghĩa là bạn muốn đây cũng là một điểm tham chiếu 0V.

Những gì tôi thường làm là sử dụng tùy chọn mạng 'COM' đã có sẵn, đây chỉ là một nhãn và biểu tượng mạng khác được cung cấp để thuận tiện. Nó không được kết nối với mặt đất, nó chỉ kết nối với những gì bạn kết nối với nó. Tôi xây dựng mạch của mình chính xác như tôi dự định, với mặt bằng GND và mặt bằng COM riêng biệt được đặt và kết nối giống như chúng sẽ là vật lý.

Sau đó, khi tôi hoàn thành, tôi kết nối COM với GND ... mặc dù điện trở 1 EΩ đáng tin cậy của tôi. Đúng vậy, Exa ohms. Đó có phải là hoàn toàn cô lập? Không, nhưng không phải là thế giới thực của bạn. Rò rỉ qua điện trở 1EΩ của chúng tôi sẽ ít hơn một fA, có khả năng đáng kể (như, các đơn đặt hàng cường độ) ít hơn so với rò rỉ mà bạn sẽ nhận được trong thỏa thuận thực sự.

Nhưng đừng chỉ sử dụng một điện trở, đặt song song 1 tụ điện zF (yep, zeptofarad). Điều này một lần nữa sẽ thấp hơn nhiều so với khớp nối điện dung thực sự gần như chắc chắn xuất hiện khi nó được chế tạo vật lý và nó loại bỏ một số vấn đề với các giá trị điện trở cao phi thực tế khiến tốc độ mô phỏng cực kỳ chậm.

Tất nhiên, trong ứng dụng của bạn, có lẽ nên thử và ước tính sơ bộ về khớp nối điện dung ký sinh mà bạn có thể có giữa mặt đất điện và mặt đất khung gầm và sử dụng giá trị đó thay vì tụ điện 1 zF. một vài pF không phải là bất thường.

Dưới đây là một ví dụ về điều này trong hành động. Đó là vật cố văn bản cho một nguồn cung cấp kéo đẩy bị cô lập. Lưu ý rằng sự cô lập được mô phỏng bằng COM trên đầu ra, nhưng với hack trở kháng nhỏ này, nó vẫn hoạt động chính xác như mong đợi.

Bất kể, nó thực sự là đơn giản. Nhưng nó cũng dễ dàng để thuyết phục bản thân rằng nó không phải.

1) Nó giảm bớt tiếng ồn bạn muốn mô phỏng, tiếng ồn chế độ chung hoặc tiếng ồn chế độ vi sai. Đối với chế độ vi sai, bạn có thể tránh kết nối điểm giữa giữa các tụ điện.

2) Tôi không nghĩ rằng bạn có thể đặt gia vị khác nhau

Bạn có thể mô phỏng bất cứ điều gì bạn có thể mô hình. Chỉ có một mạng lưới mặt đất, nhưng nó chỉ là điểm tham chiếu cho mô phỏng - mạng không V. Nếu bạn đang mô hình hóa mạch đất và khung đất, điều đó có nghĩa là bạn có hai lưới. Làm thế nào là những lưới được ghép? Chế độ chung thường xâm nhập thông qua điện dung ký sinh. Vì vậy, thêm một mạng "Khung" và thêm một số điện dung cho cả hai dây của nguồn điện của bạn. Ví dụ như thế này:

Trong mạch này, người ta cho rằng:

1. Điểm chung của bộ lọc Y và trung tính được kết nối với PE, không có kháng ký sinh cũng như độ tự cảm.
2. Khung chỉ được ghép với mạch thông qua điện dung ký sinh, 10pF để cả trung tính và sống.

Bạn có thể quan sát rằng khung cơ bản là nổi giữa hai tiềm năng. Nếu bạn muốn thêm một số chi tiết về cách mạch của bạn được kết nối, câu trả lời có thể chi tiết hơn.

Thực hiện tìm kiếm cho "hệ thống tiếp đất." Nếu bạn có một trung tính và PE chạy đến mạch này, thì cả hai được kết nối lại với nhau tại một bảng điều khiển. Nếu khung của bạn được kết nối với PE, sẽ được yêu cầu cho danh sách UL, khung được kết nối với mặt đất. Trong trường hợp này, đạo trình của V2 là mặt đất và đường giao nhau của bộ lọc của bạn cũng được kết nối với mặt đất với điện trở loạt rất thấp và một số điện cảm.

Có lẽ một ý tưởng tốt hơn là mô hình hóa LISN (mạng ổn định trở kháng đường truyền). Đây là những gì sẽ được đặt giữa nguồn điện và thiết bị của bạn khi nó được kiểm tra bởi phòng thí nghiệm chứng nhận. V2 sau đó sẽ là nguồn năng lượng nối đất lý tưởng của bạn và đường dây, trung tính và PE sẽ được chạy qua mạch LISN của bạn đến mạch thiết bị của bạn.

Để xem các hiệu ứng thay đổi từng giá trị với dung sai trong trường hợp xấu nhất đã biết, sau đó thay thế tham chiếu 0V của bạn bằng bộ tạo xung 1V trên mặt đất để mô phỏng nhiễu băng rộng giữa mặt đất. Sử dụng bất kỳ tốc độ rep nào để mô phỏng 50 đến 50 MHz. CMRR là một chức năng của trở kháng mất cân bằng cáp và mạch của bạn. Chèn 0,5 uH / m giữa máy phát để mô phỏng chiều dài cáp nối đất.