几年前,我写了一篇题为「在两线路电压上使用115V 风扇」(Using One 115V Fan On Two Line Voltages)的文章。其本质是透过将电源变压器的初级绕组用作自耦变压器(autotransformer),从而将额定为一个线电压的风扇马达切换为以两倍于 120V/240V 服务的线电压运行。
上述文章的要点在前两个插图中:
图1:直接供电。
图2:自耦变压器供电。
我所省略的是查看需要透过变压器T1的磁性传输多少风扇功率。看看下面的SPICE模型如何解决这个问题。
由于我的SPICE版本中并不包括自耦变压器。因此,我必须设计一个使用两个 1:1 匝数比变压器的模型。在图左侧的黄色阴影绕组,正是利用自耦变压器特性之处。两个右侧绕组之间的耦合允许该模型在升压或降压服务中发挥作用,如下图所示:
图3:自耦变压器升压。
图4:自耦变压器降压。
让它以降压方式在 100 瓦(W)负载(为便于说明此处选择任意瓦数)上运作,我们可以检查如下两个右侧线圈的电压和电流,从而查看通过磁体的功率传输:
图5:磁功率分数。
约有一半的负载功率透过磁体传送到该负载。
我曾经以代数方式得出过这个结论,但那些笔记早已不复存在。尽管如此,看到能以这种方式确认的结果感觉真好!
(原文发表于AspenCore旗下EDN美国版,参考链接:Autotransformer and fan,编译:Susan Hong)