LTspiceで電力値をシミュレーション

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前回のおさらい

前回はLTspice入門ということで、電圧値のシミュレーションをやってみました。

ご興味ある方はこちらの記事もぜひお読みください。

抵抗の消費電力

前回の記事では電圧値をシミュレーションしてみましたが、今回は電力値をシミュレーションしてみたいと思います。

まずは前回作成した回路です。今回は、この回路の抵抗R1の消費電力値をシミュレーションしてみたいと思います。

ノード名の確認

まずはノード名の確認です。ノード名とは、各配線に付けられた名前だと思います。

回路図上の、電源V1と抵抗R1をつないでいる配線にマウスのカーソルをあわせると、LTspiceウインドウの左下に以下のような表示が出ます。

“This is node N001.”とありますので、このノード名(配線名)は”N001″ということがわかります。

次に、抵抗R1と抵抗R2をつないでいる配線にマウスのカーソルをあわせると、LTspiceウインドウの左下に以下のような表示が出ると思います。

“This is node N002.”とありますので、このノード名(配線名)は”N002″です。

これでノード名の確認ができました。

シミュレーションの実行

次はシミュレーションの実行です。

“Simulate”メニューから”Run”を選択するか、アイコンの”Run”ボタンをクリックするとシミュレーションが実行されます。

すると、まだ何も表示されていない、黒い画面のシミュレーション結果が表示されるで、その黒い画面上で右クリックし”Add Traces”を選択します。

“Add Traces to Plot”という新しいウインドウが表示され、V(n001)やV(n002)と表示されていると思います。

“n001″や”n002″は、先ほど確認したノード名です。つまり、”V(n001)”は”ノードn001の電圧値”を示しています。

V(n001)やV(n002)以外に、I(R1)やI(R2)とも表示されています。

I(R1)は抵抗R1に流れる電流値、I(R2)は抵抗R2に流れる電流値を示しています。

さて、ここでは抵抗R1の消費電力をシミュレーションすることが目的ですが、抵抗R1の消費電力は

抵抗R1の消費電力 = 抵抗R1両端の電位差 × 抵抗R1に流れる電流

となります。

これをノード名で表すと、

抵抗R1の消費電力 = ( V(n001) – V(n002) ) * I(R1)

と表せます。

この式を”Add Traces to Plot”ウインドウの”Expression(s) to add”に書き込み、OKボタンをクリックします。

すると電力値のシミュレーション結果が表示されました!ちゃんと縦軸の単位もW(ワット)に切り替わっていますね。

シミュレーションで得られた波形の平均値、電力値を時間で積分してジュール熱を求めたい方は、以下の記事をご参照ください。

電圧値と電流値と電力値を別々のウインドウに表示

電力値のシミュレーション結果が出ましたが、電圧値と電流値と電力値を同時に見たい場合もあると思います。

同時に見れたとしても、単位の異なるものを一つのウインドウで見ると見辛いですよね。

そんな時は、ウインドウを追加して、別々に表示させることもできます。

やり方は、シミュレーション結果のウインドウ上で右クリックをして、”Add Plot Pane”を選択します。それを2回繰り返すと以下のような画面になります。

追加したそれぞれの”Plot Pane”(白い四角内)で右クリックし、”Add Traces to Plot”でV(n002)とI(R1)を追加すると以下のように表示されます。

これで、別々のウインドウで、電圧値と電流値と電力値を表示させることができました。

たくさんの信号を表示させた場合には便利な機能ですね!

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