LTspice：定電力負荷のモデリング

電源システムのシミュレーションに使われる定負荷には、定抵抗負荷、定電流負荷、定電力負荷など、いくつかのタイプがあります。例えば、定電流負荷は、負荷電流（I = V/R）が一定になるように負荷電圧の変化に合わせてその抵抗を動的に調整します。LTspiceでは、定抵抗負荷と定電流負荷は専用シンボルとして使用でき、定電力負荷は任意動作の電力源を介して使用できます。

 

 

定電力負荷は、負荷電力（P = VI）を一定に保つために、負荷電圧と反比例させて負荷電流を動的に調整するように設計されます。多くの場合、定電力負荷におけるこの反比例的な特性が、スイッチング・モード電源などのシミュレーションの安定性解析に有効です。

通常、任意動作電圧源と任意動作電流源は、V = <expression>またはI = <expression>の構文で定義されます。しかし、これらの動作源シンボル属性のどちらかに変更を加えれば、定電力負荷P = <expression>を定義することができます。この構文（V、I、またはP）はシンボルではなく動作を記述するので、式に（電流または電圧）どちらの任意動作源シンボルを使用しても問題ありません。

ここに示す回路図では、DC源の掃引解析を行って特性曲線をプロットします。

 

 

ここに示したのは、定電力負荷B1の電流および瞬時電力と電圧の関係です。（瞬時電力をプロットするには、Altキーを押しながらシンボルを左クリック｡）

 

 

波形は、ある一定の電力負荷から、0Vで0Wへとスムーズに定電力負荷が遷移していることを示しています。これは、出力電圧がゼロに近付いたときに、定電力負荷に無限の負荷電流が流れるのを防ぎます。このフォールドバック・ポイントはデフォルトで1Vに設定されますが、vprxoverパラメータを使って変更することができます。

 

 

上の回路図は、.stepコマンドを使用してvprxoverパラメータの反復シミュレーションを実行します。比較のため、結果の波形を下に示します。

 

 

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