电磁场与电磁兼容
实验报告
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2016 年6 月9 日
实验四电源滤波器插入损耗仿真实验
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。

实验原理和内容
实验步骤
首先第一步连接电路图
其中关键的共模扼流圈我选择用变压器代替，但是选择的变压器并不是理想变压器，其中一些参数如下：
电感选择为5uh,是一个比较合适的数值
漏电感为10Uh
线圈电阻为1u欧。

4. 实验数据和结果分析观察滤波器波形
输入阻抗50欧时
输入阻抗为75欧时
输出阻抗为75欧时
当输入阻抗与输出阻抗匹配，为50欧时
输入阻抗为75欧时
输出阻抗为75欧时
只改变L1和L2的值，提高10倍
减小C2与C3的值
差模
输入阻抗增大至75欧时
增大L1与L2
实验总结
这一部分滤除差模噪声。

这一部分滤除共模噪声
电源滤波器是一种多级差模和共模低通滤波器级联的一个应用实例。

它的优点是可同时抑制差模与共模两种模式的高频噪声，其滤波性能受两端负载阻抗的影响较小。

电源滤波器的作用往往是双向的，它不仅可以阻止电网中噪声进入设备，而且可以抑制设备产生的噪声污染电网。

上面L1与L2是两个差模电感扼流圈，电感量一般选为几十至几百豪亨，C1是差模滤波电容。

L3和L4是共模扼流圈，绕在同一个铁氧体环上。

C2和C3是共模滤波电容。

C2和C3的电容量不宜选择过大，否则容易引起滤波器机壳漏电的危险。

因为C2和C3的连接点是接地的，这里的地指的是滤波器的金属机壳，按规定金属机壳应该接到大地。

在实际应用中，电源滤波器并非是一个理想的低通滤波器。

低频时插入损耗很小，可以让电源频率几乎无衰减的通过。

对于理想低通滤波器，在截止频率以后随着频率的升高插入损耗应该不断增加，但实际上播入损耗升高到一定值时插入损耗反而随频率下降。

产生这种情况的原因是构成滤波器的电感器件和电容器件存在分布参数。

电感器件如扼流圈在高频时的分布电容必须考虑，这些分布电容主要存在于线匝之间，电感器在高频时可以砍成是电感L和分布电容C的并联。

当频率大于谐振频率后电感器就不再是电感而变成电容了，并且随着频率升高阻抗进一步减小，这样就失去了高频的抑制作用。

因此，在绕指扼流圈时一定要注意采用适当方法尽量减小匝间的分布电容。

仿真结果分析：
共模时
1.输入阻抗与输出阻抗匹配改变对滤波效果几乎没有影响，对相位也没有影响。

2.当提高L1与L2的值时，滤波器截止频率会下降，同时相位变化也会变小。

3.减小C2与C3的值时，滤波器截止频率会上升，而且相位变化会变大。

差模时
1.改变输入阻抗对截止频率影响很小。

2.提高L1的值会明显减小截止频率，改变L2的值不会影响截止频率。

3.改变C2或C3的值，不会影响截止频率。

改进建议
可以将组成滤波器的多个级联环节之间用独立的屏蔽腔体隔离开来，采用穿心电容作为共模滤波电容并用其实现各级间的连接。