如何在LTspice中对变压器建模

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, 表示主次极电感：

步骤二

在电感上点击鼠标右键，更感电感值分别为 100uH 和 4uH:

 

变压器的匝数比和初次极电感值关系如下：

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：

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：

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。

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：

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：

开始仿真

此时运行仿真，会弹出错误:

需要给电源 V1 加上串联内阻：

最终的电路图：

通过添加两根光标，可以看到 Vp = 168.86V, Vs = 33.84V, 比率为5：1