PSpice: Koppelkapazität bei Transformatoren (EMV)

[mcedaa]

Hallo Leute,

ich möchte folgende Schaltung in PSpice simulieren:

Ich habe festgestellt, dass es in PSpice ein Bauteil mit dem Namen k_linear gibt.
Problematischerweise hab ich keine Ahnung vom Handling mit diesem Bauteil.
Hier die Schaltung in PSpice:

Nun stehe ich vor diversen Problemen:

• PSpice kann dies nur über Spulen modellieren und das Wunderteil k_linear sagt mir nicht viel.
• Ich soll einen Sprung nach einer gewissen Zeit in die Schaltung schicken (Ustoer) und weiß nicht wie.
• Auf der Masseleitung ist ein Strom zu erwarten. Mir stellt sich die Frage, wo ich diese Masseleitung durchverbinden soll.

Vielleicht hilft euch noch ein Auszug aus meinem Buch:
Der Transformator wird im normalen Betrieb mit einem Gegentaktsignal beaufschlagt.
Die angelegte Spannung wird mit dem Windungszahlverhältnis transformiert,
in Geräten in der Regel heruntertransformiert. Dies gilt sowohl für das Nutzsignal
als auch für Gegentaktstörsignale. Störung treten aber häufig als Gleichtaktsignal
auf. Für diesen Fall ist der Transformator bei einer galvanischen Trennung
der Wicklungen eigentlich eine Sperre. Aufgrund der unvermeidlichen Kapazität
zwischen Primär- und Sekundärwicklung können aber trotzdem Wechselströme fließen,
und zwar sowohl netzfrequente als auch höherfrequente, und zu entsprechenden
Störungen führen. Gleichtaktstörungen werden nicht mit dem Windungszahlverhältnis
heruntergeteilt. Der Transformator kann für derartige Signale als Kapazität zwischen
Primär- und Sekundärkreis modelliert werden (s. Bild 2.42), deren Wert mit
einem Kapazitätsmessgerät bei niedrigen Frequenzen (z. B. 50 Hz) zwischen den
Wicklungen gemessen wird, indem zweckmäßigerweise die Enden jeder Wicklung
miteinander verbunden werden. Ein solches einfaches Modell reicht für die meisten
Betrachtungen aus. Für genauere Analysen muss das Gleichtaktübertragungsverhalten
zwischen den Primär- und Sekundäranschlüssen des Transformators bei betriebsmäßiger
Beschaltung mit einem Netzwerkanalysator über der Frequenz bestimmt werden.
Der aus dem Netz durch Gleichtaktstörsignale über die Wicklungskapazität influenzierte
Wechselstrom muss sich von der Sekundärseite zur Quelle (Netz) zurück schließen.
Sein Weg durch das Gerät ist zu untersuchen. Bei Netzfrequenz
kann dieser Strom zwar sehr klein sein, dennoch kann er in empfindlichen
Schaltungen (z. B. NF-Verstärkern) durch einen Spannungsabfall auf der Masse eine
Brummspannung erzeugen. Bei hohen Frequenzen ist diese Kopplung sehr viel
größer, so dass auch sehr unempfindliche Schaltungen, wie z. B. Digitalschaltungen
gestört oder zerstört werden können. Auf demselben Wege und über denselben Mechanismus
werden auch Störungen aus dem Gerät in das Netz gekoppelt. Wegen der
galvanischen Trennung im Netzteil vermutet man diese Kopplung nicht! Hier liegt
jedoch der Schlüssel zum Verständnis von Masseschleifen und Störkopplungen vom
Netz in ein Gerät und umgekehrt.

Ich freue mich über Hilfe jeder Art!
Liebe Grüße!

[anders]

ich möchte folgende Schaltung in PSpice simulieren

Warum?
Dieses Bild berücksichtigt ja nicht einmal die wesentlichen Eigenschaften eines Transformators, wie Kopplungsgrad und Wicklungswiderstände.

Gerade bei Transformatoren kann man die parasitären Elemente durch konstruktive Maßnahmen stark beeinflussen.
Das Messen der störenden Einflüsse bringt dann weit mehr, als die Simulation mit einem falschen Modell.

Außerdem scheinen dir wirklich einige Grundlagen zu fehlen, sonst kämest du nicht auf die Idee eine Induktivität von 40µH an das 230V Netz anzuschliessen.

[mcedaa]

Die Spulen muss ich noch festlegen, jedoch sind die Werte vollkommen egal.

ich möchte folgende Schaltung in PSpice simulieren

Ich muss beweisen, was im Buch prophezeit wurde.
Da sind die Wicklungswiderstände vollkommen egal und wie man in k_liner sieht, liegt
der Kopplungsfaktor bei 1 (ideale Kopplung).

[anders]

Ich muss beweisen, was im Buch prophezeit wurde.

Das ist keine Prophezeiung sondern ein alter Hut.
Bei kleinen Trafos, so vielleicht bis 5VA, mit übereinandergewickelten Primär- und Sekundärwicklungen liegt die Koppelkapazität in der Größenordnung von 30pF.
Wenn man die Einkopplung von symmetrischen Störungen verhindern will, die durch den Aufbau des Trafos unsymmetrisch werden, kann man zwischen Primär- und Sekundärwicklung eine oder zwei Schutzlage(n) (vorzugsweise Cu-Folie) einfügen und diese mit Erde/Gehäuse verbinden.

Oder man verwendet gleich, wie heute üblich ein Netzfilter mit L sowie X und Y-Kondensatoren.