LTSpiceでの接地のシミュレーション


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LTSpiceの回路GNDとは別のアースまたはフレームアースをシミュレートしたいのですが。下の画像のYコンデンサC2とC3を使用してラインフィルターをシミュレートしたいと思います。

明確にするために下の画像を参照してください。

ここに画像の説明を入力してください

入力ソースの負端子をニュートラルと見なすことができるので、それは接地されますか?はいの場合、GNDが現在接続されているC2とC3の共通接続に何を接続すればよいですか?

シミュレーションに2つの異なるグラウンドを配置するオプションが1つあります。1つはニュートラル用、もう1つはフレームグラウンド用です。では、フレームアースを接地としてシミュレートするために、ニュートラルとフレームアースの間に配置する寄生要素は何でしょうか。


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SPICEでは、地面は一般的な基準です。LTspiceでは2番目のグラウンドシンボルを使用できますが、これは別のノードを区別する便利な方法にすぎません。内部では、それは単なる別のノードです(実際には、地面と同じです)。その特別な、または他の名前付きネットをどのように使用するかはあなた次第です。通常、これは、値として、または値としての並列RCで、数(多かれ少なかれ)に相当する容量です。もちろん、これは空気との接触を意味します。実際の接地は、もっと複雑なインピーダンスを持っている必要があります(私にはわかりません)。MegGpF
懸念のある市民

回答を掲載しましたが、アプリケーションについてもう少し詳しく説明していただければ、実際のアプリケーションに合わせて回答をカスタマイズできます。
Jurkstas、

回答:


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覚えておくべきいくつかのこと:

  1. 地面は特別ではありません。実際にはありませんし、LTSpiceにもありません。アースは、0Vと決定した電位にすぎません。それはラベルであり、完全に不自然で恣意的なものです。

  2. 私のポイントを家に戻すために、LTSpice回路のどの部分をグランドとして選択するかは重要ではありません。地面を1つのネットから完全に別のネットに移動した場合、シミュレーション結果に変化はありません。値はおそらく変化しますが、表面的にのみです(LTSpiceが0Vに使用しているものを変更したため)。

  3. LTSpiceは1つの回路しかシミュレートできません。分離ノードまたはフローティングノードはサポートされていません。

とはいえ、これを考えすぎているように思えます。接地ノードを選択するときに心配する必要があるのは、LTSpiceがシミュレーションのすべての電圧を参照するようにすることだけです。それで全部です。

そして、「第2の基盤」が必要な場合、それは実際にはどういう意味ですか?つまり、単にすべての目的と目的のために、グラウンドに接続されていないが、同じ電位に保たれているネットが必要なだけです。ここで「同じ電位を維持する」とは、これを0Vの基準点にもしたいという意味です。

私が通常行うことは、すでに利用可能な「COM」ネットオプションを使用することです。これは、便宜上提供された別のネットラベルとシンボルです。それは地面に接続されていません、あなたがそれを接続するものに接続されているだけです。私は自分の意図したとおりに回路を構築します。物理的に配置する場合と同じように、GND接地とCOM接地を別々に配置して接続します。

次に、完了したら、COMをGNDに接続します。信頼できる1EΩ抵抗を使用します。そうです、エクサオーム。それは完全に孤立していますか?いいえ、しかし実際の回路はどちらでもありません。1EΩ抵抗を介したリークはfA未満になります。これは、実際に発生するリークよりも大幅に(数桁程度)低くなる可能性があります。

ただし、抵抗を使用するだけでなく、1 zF(はい、ゼプトファラッド)コンデンサを並列に接続します。これは、これが物理的に構築された場合にほぼ確実に存在する実際の容量結合よりもはるかに低くなり、非現実的な高抵抗値に関するいくつかの問題がなくなり、シミュレーション速度が非常に遅くなります。

もちろん、アプリケーションでは、電源グランドとシャーシグランド間の寄生容量結合を大まかに見積もり、1 zFコンデンサの代わりにその値を使用することをお勧めします。数pFは珍しいことではありません。

これが動作中の例です。これは、絶縁型プッシュプル電源のテキストフィクスチャです。分離は出力でCOMを使用してシミュレートされますが、この小さなインピーダンスハックを使用しても、期待どおりに動作します。

ここに画像の説明を入力してください

とにかく、それは本当に簡単です。しかし、そうではないと自分自身を納得させることも簡単です。


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1)シミュレーションするノイズ、コモンモードノイズまたはディファレンシャルモードノイズによって異なります。差動モードでは、コンデンサ間の中間点の接続を回避できます。

2)スパイスに別の根拠を置くことはできないと思います


私は主にコモンモードノイズに集中しています。コンデンサの中間点を接続しないと、ノイズの戻り経路が変わるのではないでしょうか。
Vishal P

では、別の電圧発生器をニュートラルとグラウンドの間に配置します。理解を深めるには、回路全体を確認することをお勧めします。
RodezIO 2017年

ロデジオに感謝しますが、電圧発生器のパラメータはどうあるべきですか?正弦波発生器か、パルスか、DCか?これは、実際のシナリオをシミュレートするために、ニュートラルと地球の間に何を配置する必要があるのか​​を示しています。
Vishal P

実際、シミュレーションするノイズ信号が何であるかによって異なります。サージ、バースト、その他の望ましくない信号の可能性があります。どのノイズをシミュレートしますか?
RodezIO 2017年

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モデル化できるものはすべてシミュレートできます。グラウンドネットは1つしかありませんが、これはシミュレーションの基準点、つまりゼロVネットのみです。回路の接地とフレームの接地をモデル化している場合は、2つのネットがあることを意味します。これらのネットはどのように結合されていますか?コモンモードは通常、寄生容量を介して入ります。したがって、「フレーム」ネットを追加し、電源の両方のワイヤに容量を追加します。たとえば、次のようになります。

ACデバイスのフローティングエンクロージャ

この回路では、次のことが想定されています。

  1. Yフィルターの共通点とニュートラルはPEに接続され、寄生抵抗もインダクタンスもありません。
  2. フレームは、寄生容量10pFを介して回路にのみ結合され、ニュートラルとライブの両方に接続されます。

フレームが2つの電位の間で本質的に浮いていることがわかります。回路の接続方法に関する詳細を追加すると、答えはより詳細になる可能性があります。


容量結合と誘導結合を介して干渉を注入するようにモデル化することもできますか?
user1245

はい、誘導結合と容量結合の両方をモデリングしてシミュレーションできます。ただし、モデリングは難しい部分です。
Jurkstas、2018

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「アースシステム」を検索してください。この回路でニュートラルとPEを実行している場合、両方がパネルで相互に接続されます。フレームがPEに接続されている場合、ULリストに必要ですが、フレームは接地されています。この場合、V2のリードは接地されており、フィルターの接合部も接地に接続されています。これは、おそらく非常に低い直列抵抗とある程度のインダクタンスで接続されています。

おそらく、より良いアイデアは、LISN(ラインインピーダンス安定化ネットワーク)をモデル化することです。これは、認定ラボによってテストされたときに、電源とデバイスの間に置かれるものです。V2は理想的な接地電源となり、ライン、ニュートラル、PEはLISN回路を経由してデバイス回路に接続されます。


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効果が既知の最悪の場合の許容値で各値を変更することを確認するには、0Vの基準を地面の1Vの接地インパルス発生器に置き換えて、地面間の広帯域ノイズをシミュレートします。50〜50MHzをシミュレートするには、任意の繰り返しレートを使用します。CMRRは、ケーブルと回路の不平衡インピーダンスの関数です。接地ケーブルの長さをシミュレートするために、発電機の間に0.5 uH / mを挿入します。

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