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技术分享
5️⃣在LTspice中对变压器建模
Post on: 2021-7-2
Last edited: 2024-10-17
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这里写文章的前言: 本文中,我们将学习如何在 LTspice 中对变压器建模。
学习功放相关知识时用到在LTspice 中的变压器,故学习此内容
 
本文中,我们将学习如何在 LTspice 中对变压器建模。
下面使用 LTspice 仿真一个变压器,匝数比 5:1。

步骤一

放置两个电感,更改电感的名字为 Lp 和 Ls, 表示主次极电
notion image

步骤二

在电感上点击鼠标右键,更感电感值分别为 100uH 和 4uH:
notion image
notion image
变压器的匝数比和初次极电感值关系如下:
notion image
Np/Ns :初次极匝数比
Lp/Ls : 初次极电感值比
把 100uH 和 4uH 电感值带入上式可得,匝数比为 5:1。
步骤三
本步骤是可选的,我们美化一下变压器。 按键盘的 Move 快捷键 F7 ,点击次级电感,此时按下镜像快捷键 Ctrl+E, 把电感在水平方向上镜像一下,然后把电感的属性文字忘两边拖一拖:
notion image
步骤四:耦合电感
上面仅仅是创建了两个电感而已,如果需要让 LTspice 认为上面两个电感是一个变压器,需要给 LTspice 下指令。
点击 LTspice 工具栏中的 .op 按钮打开 SPICE directive 编辑窗口:
notion image
输入命令:K Lp Ls 1
上面命令告诉 LTspice Lp 是主线圈,Ls 是次级线圈。 最后一个数字称为互耦合系数(mutual coupling coefficient),可以是在 0 和 1 之间任意数。 1 表示电感器之间的完美耦合(无漏感)。 在仿真过程中,我们将使用 1 作为该系数。
notion image
有的时候,题目中会给出变压器主次级线圈之间的互感值(Mutual inductance between the two coils) M, 互感值 M 和 耦合系数 k 之间的关系如下:
notion image
使用 LTspice 互感线圈更详细的资料请参考:
https://ltwiki.org/index.php?title=Mutual_Inductance
如果想更改变压器同名端,可以通过按 Move 快捷键 F7 选中电感,然后通过 Ctrl+R 键旋转电感,Crl+E 键镜像器件实现:
notion image
开始仿真
notion image
此时运行仿真,会弹出错误:
notion image
需要给电源 V1 加上串联内阻:
notion image
最终的电路图:
notion image
通过添加两根光标,可以看到 Vp = 168.86V, Vs = 33.84V, 比率为5:1
notion image
notion image
 
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