自耦變壓器和風扇

作者 : John Dunn,EDN專欄作者

由於我的SPICE版本中並不包括自耦變壓器,因此必須設計一個使用兩個1:1匝數比變壓器的模型...

幾年前,我寫了一篇題為「在兩線路電壓上使用115V 風扇」(Using One 115V Fan On Two Line Voltages)的文章。其本質是透過將電源變壓器的初級繞組用作自耦變壓器(autotransformer),從而將額定為一個線電壓的風扇馬達切換為以兩倍於 120V/240V 服務的線電壓運行。

上述文章的要點在前兩個插圖中:

圖1:直接供電。

圖2:自耦變壓器供電。

我所省略的是查看需要透過變壓器T1的磁性傳輸多少風扇功率。看看下面的SPICE模型如何解決這個問題。

由於我的SPICE版本中並不包括自耦變壓器。因此,我必須設計一個使用兩個 1:1 匝數比變壓器的模型。在圖左側的黃色陰影繞組,正是利用自耦變壓器特性之處。兩個右側繞組之間的耦合允許該模型在升壓或降壓服務中發揮作用,如下圖所示:

圖3:自耦變壓器升壓。

圖4:自耦變壓器降壓。

 

讓它以降壓方式在 100 瓦(W)負載(為便於說明此處選擇任意瓦數)上運作,我們可以檢查如下兩個右側線圈的電壓和電流,從而查看通過磁體的功率傳輸:

圖5:磁功率分數。

約有一半的負載功率透過磁體傳送到該負載。

我曾經以代數方式得出過這個結論,但那些筆記早已不復存在。儘管如此,看到能以這種方式確認的結果感覺真好!

編譯:Susan Hong

(參考原文:Autotransformer and fan,by John Dunn)

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