实验四电源滤波器插入损耗仿真.docxVIP

精品文档 精品文档 PAGE / NUMPAGES 精品文档 电磁场与电磁兼容 试验报告 学号： 姓名： 院系： 专业： 老师： 5月28日 试验四 电源滤波器插入损耗仿真试验 试验目的 通过对电源滤波器根本电路的仿真试验，把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。 试验原理和内容 试验原理图： 图 SEQ 图 \* ARABIC 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 试验内容： 使用EWB或Multisim等电路仿真软件，对电源滤波器进行仿真，通过转变器件参数、输入阻抗、输出阻抗等条件，观看插入损耗的变化，并对试验结果进行分析。 试验步骤 设计电源滤波器电路 依据图1的电路图，在仿真软件中建立仿真模型电路 如以下图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 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〕把握输入频率分别等于1kHz, 10kHz, 20kHz, 100kHz,观看示波器的输出波形。 2〕转变L1 L2的参数、C2 C3的参数，观看频率响应曲线的变化。 仿真计算滤波器共模插入损耗 仿真计算滤波器差模插入损耗 试验数据和结果分析 1、共模电路仿真结果 1〕函数发生器参数设置截图 通过转变函数发生器的频率参数来调整频率。 选用变压器代替共模扼流圈，但是选用的变压器并不是抱负变压器，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，当输入频率在肯定低频范围内增大时，输出并不消灭衰减，反而随着频率的增大而增大；当输入频率到达很高的频率范围时，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〕转变器件参数： a. 只转变L1、L2电感值时，仿真结果如下： L1=L2=50mh L1=L2=100mh L1=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。 b. 只转变C1的电容值时，仿真结果如下： C1=0.047uf C1=0.1uf C1=0.5uf 从仿真结果可以看出，转变C1电容对截止频率几乎无影响。 c. 只转变C2、C3的电容值时，仿真结果如下： C2=C3=1nF C2=C3=5nF C2=C3=10nF 从仿真结果可以看出，增大电容C2和C3，高频信号的截止频率减小。 4〕计算共模损耗 原始参数未转变时 此时选取明显发生了损耗时的频率值15kHz，并在示波器上读取两通道电压值。 增大L1=L2=500mh 增大C2=C3=10nF 计算共模插入损耗： 未转变器件参数时，S=20lg(U0/Ui)=-2.2dB； L1、L2为500mh，S=20lg(U0/Ui)=-26.8dB； C2、C3为10nF，S=20lg(U0/Ui)=-11.0dB； 可见增大L1、L2，增大C2、C3，插入损耗均会增大。 2〕不同频率仿真结果： f=100Hz f=1kHz f=1.5kHz f=2kHz f=3kHz f=10kHz 从仿真结果可以分析出，当输入频率在肯定低频范围内增大时，输出并不消灭衰减；当输入频率到达某一频率范围时，输出随着频率的增大而衰减。当输入频率到达高于正常频率值时，输出信号几乎完全被抑制。 3〕转变器件参数：