到目前為止，我們所學到的知識使我們能夠模擬大多數(shù)設計。本 LTspice 教程深入探討了使用 LTspice ® 進行的電路分析。
圖 1 顯示了具有 80mOhms 電阻負載的 LTC3878 外部 FET 降壓轉(zhuǎn)換器的夾具。可在此處下載：LTC3878 降壓轉(zhuǎn)換器【文末資料可下載參考】
圖1
運行仿真顯示輸出穩(wěn)定在 1.2V。右鍵單擊繪圖窗格并選擇添加繪圖窗格。在原理圖窗口中按住 ALT 鍵并左鍵單擊電阻器 Rload。這將在繪圖窗口中繪制瞬時功率耗散，如圖 2 所示，單位為 y 軸。
圖2
如果它出現(xiàn)在不正確的繪圖窗格中，請左鍵單擊繪圖圖標并將其拖到正確的窗格中。
在繪圖窗口中，按住 CTRL 鍵并左鍵單擊繪圖圖標（圖 2 上方圓圈處），可顯示平均功耗的詳細信息，在繪圖的時間跨度上取平均值。選擇繪圖的一部分會放大波形，然后重復按 CTRL 左鍵單擊會顯示該波形子部分的平均功率。
LTspice 教程 3：生成效率報告
要生成效率報告，請從菜單欄中選擇 Simulate -> Edit Simulation cmd 并選擇“如果檢測到穩(wěn)定狀態(tài)則停止模擬”。重新運行模擬。然后點擊查看 -> 效率報告 -> 在原理圖上顯示。效率報告將出現(xiàn)在原理圖上，如圖 3 所示。
注意：效率報告只能在只有一個電壓源（假定為輸入）和一個電流源或稱為 Rload 的負載（假定為負載）時生成。
圖3
重復上述步驟將從原理圖中刪除效率報告。
返回模擬 -> 編輯模擬 cmd 并取消選中“如果檢測到穩(wěn)定狀態(tài)則停止模擬”框也是值得的
LTspice 教程 3：使用數(shù)學函數(shù)計算效率
沒有理由不能使用 LTspice 中的數(shù)學函數(shù)來檢查效率，這確實是衡量多輸出系統(tǒng)效率的有效方法。
行為電壓源根據(jù)數(shù)學函數(shù)給出輸出電壓。如果我們設置一個行為電壓源以產(chǎn)生等于輸入電壓和輸入電流的乘積的電壓，我們就可以繪制輸入功率隨時間的變化圖。同樣，我們可以設置行為電壓源以產(chǎn)生等于每個轉(zhuǎn)換器輸出功率的電壓。然后，我們可以設置一個行為電壓源，以產(chǎn)生一個等于輸出功率與輸入功率之比的電壓，然后為我們提供實時效率數(shù)據(jù)。
考慮圖 3a 中的電路。這是一個簡單的電路，由兩個由 10V 輸入驅(qū)動的 5V 線性穩(wěn)壓器組成，每個穩(wěn)壓器提供 10mA 的負載電流。B1 是一個行為電壓源，其輸出電壓等于 Vin * Iin。B5 和 B2 產(chǎn)生的電壓（P1 和 P2）等于每個穩(wěn)壓器的輸出功率。B3 輸出的電壓等于函數(shù) (100*(P1+P2)/Pin) - 換句話說就是效率。
設置行為電壓源可能很棘手。最好先構(gòu)建主電路，運行仿真，探測所需的電壓和電流，然后查看 LTspice 對每個電壓圖的調(diào)用。行為組件需要與這些繪圖名稱相對應。
圖 3a 的電路可以在這里下載： 動作電壓源【文末資料可下載參考】
圖3a
LTspice 教程 3：模擬瞬態(tài)負載
我們現(xiàn)在將通過開關(guān)向輸出添加瞬態(tài)負載。單擊“元器件”圖標并選擇“sw”并將開關(guān)放置在原理圖上。添加額外的負載組件，如圖 4 所示，包括一個 PULSE 電壓源，它以 1.7ms 的持續(xù)時間從 0V 轉(zhuǎn)換到 5V，持續(xù)時間為 1ms，以控制開關(guān)。
圖4
現(xiàn)在需要定義開關(guān)。定義開關(guān)的最佳方式是進入幫助文件（按<F1>）并搜索“開關(guān)”，然后選擇電壓控制開關(guān)。這將打開如圖 5 所示的對話框
圖5
突出顯示以“.model”開頭的行并復制它。返回原理圖編輯器，按 Spice Directive 按鈕并將文本粘貼為 Spice 指令。將 Spice 指令更改為：
.model MySwitch SW(Ron=1m Roff=1Meg Vt=1)
用 1mOhm 的導通電阻、1MOhm 的關(guān)斷電阻和 1V 的閾值電壓來表征開關(guān)。我們不需要其他特征。
將文本放置在原理圖上的任意位置。
要將開關(guān)與我們剛剛定義的 .model 相關(guān)聯(lián)，請右鍵單擊原理圖窗口中的開關(guān)符號。在Value字段中輸入MySwitch，將.model定義與開關(guān)關(guān)聯(lián)，如圖6所示
圖6
運行模擬。通過額外電阻器的輸出電壓和電流應如圖 7 所示。
圖7
現(xiàn)在已經(jīng)用理想元件進行了上述模擬。在測量輸出電容器 C2 的有效串聯(lián)電阻 (ESR) 的影響之前，這通常是可以接受的。該電路設計用于支持 15A 負載，因此大電流浪涌將從電感器流向輸出電容器，并且 C2 中的任何 ESR 都會表現(xiàn)為輸出電壓上的紋波。對于 1.2V 輸出，此紋波很容易違反輸出規(guī)范。
右鍵單擊電容器 C2 會顯示電容器的參數(shù)表。我們可以輸入我們選擇的 ESR（鉭電容器的典型 ESR 約為 0.5Ohms），或者我們可以按下 Select Capacitor 按鈕來選擇 LTspice 中的庫電容器之一。LTspice 包含許多被動和主動組件的庫，可以通過右鍵單擊所選組件并瀏覽庫來選擇這些庫。
以 0.5 歐姆的 ESR 運行仿真顯示了對輸出電壓的影響。
圖8
右鍵單擊大多數(shù)無源元件允許我們添加寄生元件或從已存儲在 LTspice 中的元件表中進行選擇。設計注意事項，如果 ESR 有問題，增加幾個并聯(lián)電容器會降低有效 ESR。使用 6x100uF 電容器進行仿真，每個電容器的 ESR 為 0.5Ohms，將紋波從 329mV 降低到 170mV。
以同樣的方式，我們可以向電容器添加寄生 ESR，也可以向電感器添加串聯(lián)電阻，只需右鍵單擊電感器并在串聯(lián)電阻框中輸入一個值即可。
很容易忘記電路中包含哪些寄生元件，因此按 <CTRL> <ALT><SHIFT> H 在原理圖上突出顯示哪些元件具有寄生元件。按 <F9> 撤消。
我們現(xiàn)在將著眼于模擬基于變壓器的設計。下載圖 9 中的電路： LTC3872 反激式轉(zhuǎn)換器【文末資料可下載參考】
圖9
這個缺失的變壓器可以由 2 個電感器以及耦合電感器的 SPICE 指令組成。
在初級插入一個 50uH 的電感器，在次級插入一個 2uH 的電感器。要將兩個電感器制成變壓器，我們需要告訴 LTspice 它們通過互感 K 連接。使用.op按鈕插入 SPICE 指令 并插入文本
K1 L1 L2 1
這會在值為 1 的電感器 L1 和 L2 之間產(chǎn)生互感 K1（它們具有完美耦合）。
您會注意到這些點已添加到變壓器中。確保它們具有適用于反激變壓器的正確極性。將初級電感值更改為 50uH，將次級電感值更改為 2uH。
你現(xiàn)在應該有一個類似于圖 10 的電路
圖10
值得注意的是，變壓器上的電感比等于匝數(shù)比的平方。因此，上述變壓器的電感比為 25:1，匝數(shù)比為 5:1。
此外，如果將 n 個具有相同值且纏繞在同一磁芯上的電感串聯(lián)放置，則組合電感為 n 2 x 單個電感值。
如果變壓器數(shù)據(jù)表指定了漏電感，則可以將其建模為附加初級電感器，但該電感器未包含在詳細說明互感的 SPICE 指令中。因此，該漏電感中的任何能量在回掃周期期間都不會耦合到次級繞組中，并且本身表現(xiàn)為振鈴。