LTSpice : トランスの作成

LTSpiceでインダクタを使ってトランスを表現する方法のメモ

トランス作成の基本

  1. ind2(極性付きインダクタ)を2個配置する。
  2. 1次側のインダクタL1のインダクタンスを1H、内部抵抗を1mΩとする。(内部抵抗がないとシミュレーションでエラーになる。インダクタンスはなんでも良いが計算が楽になるので1Hとした。
  3. 一次側(L1)に交流電源GNDに接続する。二次側(L2)はGND終端(OUTPUT)に接続。
  4. Spice Directiveで、「K1 L1 L2 1.0」と入力して配置する。インダクタのL1とL2の結合係数を1.0にする。Kは結合係数を指定する記号で、複数定義する場合は、「K2 L3 L4 0.99」 などと区別させる。
  5. シミュレーションさせるためにSpice Directiveで、「.tran 0 100m 10m」と入力して配置する。
  6. 二次側のインダクタンスをとりあえず10mHとして、Run実行する。一次側と二次側の電圧を確認する。

20141227170052
20141227170318

おおよそ一次側が100V、二次側が10V程度になっているはず。

  1. 二次側のインダクタンスの計算に関して
    目的の電圧を取り出す為に二次側のインダクタンスを計算する必要がある。

  2. トランスは一次側と二次側の電圧(V1、V2)比と巻き数(N1、N2)の比が等しい。
    Daum equation 1419668237410

  3. 自己インダクタンス(L)は巻き数(N)の2乗に比例する。
    Daum equation 1419668846379

  4. 一次側のインダクタンスをL1、電圧をV1、二次側のインダクタンスをL2、電圧をV2とすると、
    Daum equation 1419669161014

  5. 一次側のインダクタンスを1Hとすると、以下の式になる。
    Daum equation 1419669252490

  6. 応用:TOYOZUMI製トランスHT163
    HT163のデータシートはココ

電圧は、8Vから2V刻みで最大16Vまで。電流は最大3Aまで。

  1. 8Vと2Vのインダクタンスを計算する。
    Daum equation 1419669987306
    Daum equation 1419669933485

  2. 8Vの場合、6mH、4Vが0.4mH程度になる。6mHのコイルの上に0.4mHのコイルを4つ積み上げる。
    20141228011536
    20141228011814

※電源のピーク電流を141V(100 x √2)としている。整流すると、表記の値よりも大きな電圧になる。

  • 抵抗の比は巻き数比の2乗に等しい。
    HT163の一次側コイルの抵抗値が約2.5Ωだったので、二次側の抵抗値は、以下になる。

Daum equation 1420467549633

LTSpice回路