前回、前々回と整流回路を嗜んできましたが、いずれも入力の交流電圧そのままに直流に変換するものでした。やっぱり電源といったら商用電源100Vから電圧を落として直流にするものだろ～ということで今回はトランスを入れてみました。秋月殿で手に入るような「センタータップ付き電源トランス」を目標。ちゃんとシミュレーションできるのか？
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トランスのLTspiceシミュレーション
普段トランスなど含めたシミュレーションなどしないお惚け老人も知っています。LTspiceには「トランス」と銘打ったシンボルが含まれていないことを。しかし、単独のインダクタンスを持ってきて、なんやら
K、相互インダクンス
を定義してやればトランスを作れるみたいです。御本家アナデバ様のトランスの作り方のページが以下に。
勝手にまとめると以下のようです。
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- 個別のインダクタを結合するために頭文字Kのデバイスを定義(SPICEディレクティブとして直接文字で書く）し、その後ろに個別のインダクタのインスタンス名を並べておく
- その末尾に結合定数を書く（１から始めよとのありがたいお言葉あり。）漏れだの損失だのが気になったら自分で調べて塩梅しろ、ってことみたいです
- 電圧比、巻き線比を直接定義できるわけではなく、各個別インダクタのインダクタンスを定義すると、その比が「巻き線比の２乗の比」になるので、そこから電圧比等を決めよ。メンドクセーです
- Kで結合するとあ～ら不思議、結合した個別のインダクタに極性を示す〇印が現れるので、それを使って所望の極性で接続せよ
- なお、インダクタと電圧源を直結するとエラーになるので、テキトーに抵抗を挿入すべし
- なおなお、１次側２次側ともどこかにGNDがないとシミュレーションできん
こんな感じっす。
シミュレーションした回路
ほぼ商用電源のつもりのRMS１００VをRMS１５V「くらいに」降圧したのち、1N4007をRectifierとして使って直流化する回路が以下に。各インダクタの定数は上記の理由から「テキトーに計算しやすい値」にしてます。
GNDについては、LTspiceのシミュレーションが「通る」ように結線してます。
シミュレーション結果
黄緑が入力のRMS100V、赤と青がトランスの２次側の両端の波形です。水色が整流後の出力ノードの波形。
上記は、出だしのところがまだ安定していないのでシミュレーション結果のRMS値は若干低めにでているように思われます。こんな感じ。
後ろの方の安定しているっぽいあたりを拡大した波形が以下に。
なんとなくセンタータップ付き（２次側に 5V – 0V – 5V のような表示のあるやつ）の電源トランス使ってその出力を整流できるような気がしてきた。大丈夫か？