如何在LTspice中對變壓器建模

本文中，我們將學習如何在 LTspice 中對變壓器建模。

下面使用 LTspice 仿真一個變壓器，匝數比 5：1。

步驟一

放置兩個電感，更改電感的名字為 Lp 和 Ls, 表示主次極電感：

步驟二

在電感上點擊鼠標右鍵，更感電感值分別為 100uH 和 4uH:

變壓器的匝數比和初次極電感值關系如下：

Np/Ns ：初次極匝數比

Lp/Ls : 初次極電感值比

把 100uH 和 4uH 電感值帶入上式可得，匝數比為 5：1。

步驟三

本步驟是可選的，我們美化一下變壓器。 按鍵盤的 Move 快捷鍵 F7 ，點擊次級電感，此時按下鏡像快捷鍵 Ctrl+E, 把電感在水平方向上鏡像一下，然后把電感的屬性文字忘兩邊拖一拖：

步驟四：耦合電感

上面僅僅是創建了兩個電感而已，如果需要讓 LTspice 認為上面兩個電感是一個變壓器，需要給 LTspice 下指令。

點擊 LTspice 工具欄中的 .op 按鈕打開 SPICE directive 編輯窗口：

輸入命令：K Lp Ls 1

上面命令告訴 LTspice Lp 是主線圈，Ls 是次級線圈。 最后一個數字稱為互耦合系數（mutual coupling coefficient），可以是在 0 和 1 之間任意數。 1 表示電感器之間的完美耦合（無漏感）。 在仿真過程中，我們將使用 1 作為該系數。

有的時候，題目中會給出變壓器主次級線圈之間的互感值(Mutual inductance between the two coils) M， 互感值 M 和 耦合系數 k 之間的關系如下：

使用 LTspice 互感線圈更詳細的資料請參考：
https://ltwiki.org/index.php?title=Mutual_Inductance

如果想更改變壓器同名端，可以通過按 Move 快捷鍵 F7 選中電感，然后通過 Ctrl+R 鍵旋轉電感，Crl+E 鍵鏡像器件實現：

開始仿真

此時運行仿真，會彈出錯誤:

需要給電源 V1 加上串聯內阻：

最終的電路圖：

通過添加兩根光標，可以看到 Vp = 168.86V, Vs = 33.84V, 比率為5：1