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《有源濾波和無源濾波》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、無源濾波器:這種電路主要有無源元件R、L和C組成?! ∮性礊V波器:集成運(yùn)放和R、C組成,具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但集成運(yùn)放帶寬有限,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高?! ∮性礊V波自身就是諧波源。其依靠電力電子裝置,在檢測(cè)到系統(tǒng)諧波的同時(shí)產(chǎn)生一組和系統(tǒng)幅值相等,相位相反的諧波向量,這樣可以抵消掉系統(tǒng)諧波,使其成為正弦波形。有源濾波除了濾除諧波外,同時(shí)還可以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功功率。其優(yōu)點(diǎn)是反映動(dòng)作迅速,濾除諧波可達(dá)到95%
2、以上,補(bǔ)償無功細(xì)致。缺點(diǎn)為價(jià)格高,容量小。由于目前國際上大容量硅閥技術(shù)還不成熟,所以當(dāng)前常見的有源濾波容量不超過600kvar。其運(yùn)行可靠性也不及無源?! ∫话銦o源濾波指通過電感和電容的匹配對(duì)某次諧波并聯(lián)低阻(調(diào)諧濾波)狀態(tài),給某次諧波電流構(gòu)成一個(gè)低阻態(tài)通路。這樣諧波電流就不會(huì)流入系統(tǒng)。無源濾波的優(yōu)點(diǎn)為成本低,運(yùn)行穩(wěn)定,技術(shù)相對(duì)成熟,容量大。缺點(diǎn)為諧波濾除率一般只有80%,對(duì)基波的無功補(bǔ)償也是一定的?! ∧壳霸谌萘看笄乙笱a(bǔ)償細(xì)致的地方一般使用有源加無源混合型,即無源進(jìn)行大容量的濾波補(bǔ)償,有源進(jìn)行微調(diào)?! ≡砩现v,有源濾波器可以達(dá)到很
3、高的Q值,但是過高的Q值對(duì)于有源濾波器來說是不夠穩(wěn)定的。有源濾波器的特性曲線不夠好,有可能是你使用的運(yùn)放帶寬不夠。從原理上,無論有源無源,實(shí)現(xiàn)出來的特性應(yīng)該是一致的。主要還是一個(gè)制作問題?! ∧愕恼f法有基本概念問題。不能說你的二階低通濾波器的相應(yīng)沒有巴特沃思的相應(yīng)好!因?yàn)槟愕臑V波器就是根據(jù)巴特沃思原形設(shè)計(jì)的!你的樓下那位大蝦說的很對(duì)。無論是無源還是有源濾波器,都是基于同樣的原形,從濾波特性本身來講都是一樣的。兩者的差別不在這里。你還是應(yīng)該在電路上尋找原因?! o源RC濾波器當(dāng)然不能等同于有源RC濾波器,有源RC和無源LC可以實(shí)現(xiàn)出Bot
4、tworth函數(shù),而用無源RC實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)是很不理想的,它的最低衰耗值極高(此點(diǎn)鮮為人知)。所以一般不用無源RC函數(shù)作濾波器逼近函數(shù)?! 〔粌H如此,而且經(jīng)過計(jì)算,無源低通二階濾波器的品質(zhì)因數(shù)非常的低,最高能達(dá)到0.5,但是這個(gè)還不是所有的頻率都能夠達(dá)到的。 濾波器是一種能使有用信號(hào)順利通過而同時(shí)對(duì)無用頻率信號(hào)進(jìn)行抑制(或衰減)的電子裝置。工程上常用它來做信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等。以往主要采用無源元件R、L和C組成模擬濾波器,六十年代以來,集成運(yùn)放獲得了迅速地發(fā)展,由它和R、C組成的源濾波器,具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。此
5、外,由于集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高,而輸出阻抗又很低,而且,由其構(gòu)成的有源濾波器還具且一定的電壓放大和緩沖作用。因此,基于放大器和R、C構(gòu)成的有源濾波器應(yīng)用日益廣泛。隨著微電子學(xué)的發(fā)展,人們已經(jīng)可以把一些電阻和電容與運(yùn)放集成在一塊芯片上構(gòu)成通用有源濾波器(UniversalActiveFilter,UAF)。這種芯片集成度高,片內(nèi)集成了設(shè)計(jì)濾波器所需的電阻和電容,在應(yīng)用中只需極少數(shù)外部器件就可以很方便地構(gòu)成一個(gè)源濾波器。BB(Burr-Brown)公司的UAF42就是這一類通用有源濾波器的代表。它可廣泛應(yīng)用于高通、低通和帶通
6、濾波器設(shè)計(jì)中。它采用典型的狀態(tài)可調(diào)(state-variable)模擬結(jié)構(gòu),內(nèi)部集成了一個(gè)反向放大器和兩個(gè)積分器。該積器包括1000μF(±5%)的電容。因此較好的解決了有源波器設(shè)計(jì)中獲得低損耗(low-loss)電容的問題。有源濾波器工作原理是:用電流互感器采集直流線路上的電流,經(jīng)A/D采樣,將所得的電流信號(hào)進(jìn)行諧波分離算法的處理,得到諧波參考信號(hào),作為PWM的調(diào)制信號(hào),與三角波相比,從而得到開關(guān)信號(hào),用此開關(guān)信號(hào)去控制IGBT單相橋,根據(jù)PWM技術(shù)的原理,將上下橋臂的開關(guān)信號(hào)反接,就可得到與線上諧波信號(hào)大小相等、方向相反的諧波電流,
7、將線上的諧波電流抵消掉。這是前饋控制部分。再將有源濾波器接入點(diǎn)后的線上電流的諧波分量反饋回來,作為調(diào)節(jié)器的輸入,調(diào)整前饋控制的誤差。無源濾波器:這種電路主要有無源元件R、L和C組成。有源濾波器:集成運(yùn)放和R、C組成,具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用。但集成運(yùn)放帶寬有限,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。無源濾波裝置該裝置由電容器、電抗器,有時(shí)還包括電阻器等無源元件組成,以對(duì)某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路,以達(dá)到抑制高
8、次諧波的作用;由于SVC的調(diào)節(jié)范圍要由感性區(qū)擴(kuò)大到容性區(qū),所以濾波器與動(dòng)態(tài)控制的電抗器一起并聯(lián),這樣既滿足無功補(bǔ)償、改善功率因數(shù),又能消除高次諧波的影響?! H上廣泛使用的濾波器種類有:各階次單調(diào)諧濾波器