电磁场与电磁兼容
实验报告
学号： 姓名： 院系： 专业： 教师：
5月28日
实验四电源滤波器插入损耗仿真实验
一、 实验目的
通过对电源滤波器基本电路的仿真实验，掌握电源滤波器构成以及各器件的功能和作用，理解滤波器EMI防护原理。
二、 实验原理和内容
实验原理图：
图1电源滤波器电路图
电源滤波器是一种多级差模和共模低通滤波器级联的应用实例，它可同时滤去差模和共模两种模式的高频噪声。
图1所示为电源滤波器的原理图。L1和L2是差模电感扼流圈，电感量一般选取几十至几百毫亨，C1是差模滤波电容，一般选取0.047~0.22uF，L3和L4是共模扼流圈，电感量约为几毫亨，绕在同一个铁氧体环上，C2和C3是共模滤波电容，电容量一般选取几纳法。
插入损耗计算公式：
图2共模扼流圈
实验内容：
使用EWB或Multisim等电路仿真软件，对电源滤波器进行仿真，通过改变器件参数、输入阻抗、输出阻抗等条件，观察插入损耗的变化，并对实验结果进行分析。
三、 实验步骤
1、 设计电源滤波器电路
根据图1的电路图，在仿真软件中建立仿真模型电路 如下图2、图3分别为共模、差模插入阻抗测试电路。
图2 共模插入阻抗测试电路
图3 共模插入阻抗测试电路
2、 仿真滤波器的频率响应
针对共模电路和差模电路分别进行仿真，分析不同频率下的输出信号。 1）控制输入频率分别等于1kHz,10kHz, 20kHz, 100kHz,观察示波器的输出波形。
2）改变L1 L2的参数、C2 C3的参数，观察频率响应曲线的变化。
3、 仿真计算滤波器共模插入损耗 4、 仿真计算滤波器差模插入损耗
四、 实验数据和结果分析 1、共模电路仿真结果
1）函数发生器参数设置截图
通过改变函数发生器的频率参数来调节频率。
选用变压器代替共模扼流圈，但是选用的变压器并不是理想变压器，因此更改其中一些参数如下：
2）不同频率仿真结果：
f=100Hz f=1kHz f=9kHz
f=10kHz f=20kHz f=100kHz
从仿真结果可以分析出，当输入频率在一定低频范围内增大时，输出并不出现衰减，反而随着频率的增大而增大；当输入频率达到很高的频率范围时，输出随着频率的增大而衰减。可见，共模电路的高频特性很好。 3）改变器件参数：
a. 只改变L1、L2电感值时，仿真结果如下： L1=L2=50mh L1=L2=100mhL1=L2=500mh
从仿真结果可以看出，增大L1、L2的电感，截止频率变小，能更好地衰减高频干扰信号。