數(shù)字濾波器的對比

數(shù)字濾波器現(xiàn)在主要有兩種，一種是IIR，我們稱之為無限的沖激響應濾波器，另外一種是FIR，這種濾波器是與IIR相對應的，這個是有限的沖激響應濾波器。兩個系統(tǒng)都是有各自的特點的，F(xiàn)IR的濾波器是沒有閉環(huán)的反饋的環(huán)路信號，它的結(jié)構(gòu)比較簡單，可以實現(xiàn)比較嚴格的線性方程的相位的計算，一般情況下相位的要求不嚴格一 般不會使用這個濾波器，相反的話，會采用這種濾波器。當然在很多的場景下面，我們要對信號進行一些實時的處理，當現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)越來越多的情況下，我們對硬件的性能要求就越來越高，市面上很多的單片機已經(jīng)無法滿足我們實際的功能需求，一般的8位的16位的乃至32位的單片機以及ARM芯片已經(jīng)不能在對算法進行支撐，由于專門為數(shù)字處理設計的DSP控制器的出現(xiàn)，提高了我們?yōu)V波器的效率，DSP很多情況下可以使用多組總線的方式，并行處理多組實時的數(shù)據(jù)，獨立的一些算法器充分的使用大大提高了我們?yōu)V波器的效率。對于硬件上的短板完全可以由DSP的芯片進行彌補，做到對數(shù)字信號的實時處理與計算。DSP與普通的微處理器相比有很大的數(shù)字信號的處理優(yōu)勢，他是單片機以及ARM的繼承，為信號處理做了一些局部的開發(fā)和改進，大大的增強了數(shù)字處理的能力，它有特定的數(shù)據(jù)流程格式、有特定的算法器，有特殊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為解決復雜的數(shù)字信號的處理提供了很多優(yōu)越的條件和基礎，通過對DSP的編程可以實現(xiàn)IIR濾波器。 FIR濾波器實際上有一定的缺陷，這類系統(tǒng)只有零點，它不會跟IIR系統(tǒng)的那樣容易獲取比較好衰減的特性，但是也有更加明顯的優(yōu)勢。他是通過非硬件電路實現(xiàn)的，相比硬件電路實現(xiàn)濾波器主要優(yōu)點有很多，例如，效率很高、有極點、有反饋等。

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有源濾波器

有源濾波器主要作用不僅能動態(tài)并抑制諧波，而且可以補償電網(wǎng)中較低的無功分量。它能夠?qū)Ψ岛皖l率都波動的高次諧波分量進行補償，以及對變化的系統(tǒng)無功分量進行動態(tài)補償，克服了傳統(tǒng)型式諧波治理方案和無功補償?shù)娜秉c，達到了動態(tài)跟蹤補償?shù)男ЧPF的基本原理是檢測當前系統(tǒng)的電壓和電流信號，通過指令電流運算電路的運算，產(chǎn)生補償電流信號，并將其指令由補償電流發(fā)生電路按諧波信號放大，從而得到補償電流，再與系統(tǒng)中的高次諧波分量及無功等電流抵消，實現(xiàn)系統(tǒng)波形的正弦化，濾除電網(wǎng)諧波，提高電能質(zhì)量。有源濾波器和無源濾波器的區(qū)別，在于需要電源供電，且既補諧波又補無功。指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路是有源濾波器的兩個重要組成部分。指令電流運算電路的作用是檢測出系統(tǒng)所需補償?shù)闹C波分量和無功分量等。補償電流發(fā)生電路的作用是按照上述檢測到的諧波分量和無功分量，發(fā)出補償電流指令，產(chǎn)生能夠抵消的補償電流，它主要由三部分構(gòu)成 ：電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路。

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濾波器

根據(jù)儲能元件的不同，有源濾波器可以分為電壓型有源濾波器和電流型有源濾波器。電壓型有源濾波器，因其損耗少、，被廣泛使用。電流型有源濾波器，因損耗大、效率低，而較少采用。按照交直流電源可分為直流 APF 和交流 APF。按照電路拓樸結(jié)構(gòu)分類，可分為串聯(lián)型 APF、并聯(lián)型 APF 和串并聯(lián)型，以及APF和PPF的混合型使用方式。與無源濾波器相比，有源濾波器有許多優(yōu)點：響應速度快，可控性能非常強；具有自適應功能，能夠動態(tài)跟蹤和補償系統(tǒng)高次諧波；穩(wěn)定性高，不受系統(tǒng)阻抗影響，避免諧振的發(fā)生；能夠抑制閃變；補償系統(tǒng)不足的無功分量等。機柜式系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，聯(lián)絡設計細密，可隨時根據(jù)現(xiàn)場實際需求擴容，可拓展性強，模塊化的配置方式和小巧的體積讓設計者有更多的選擇，并可節(jié)省用戶空間，可實現(xiàn)彈性的容量配置，支持后續(xù)現(xiàn)場容量擴展?，F(xiàn)場安裝和維修維護更是簡單拔插即可。 抽屜式結(jié)構(gòu)，能夠滿足用戶單獨對模塊設計，選用優(yōu)良的架構(gòu)形式，具備DSP處理能力，運用大型可編程控制器操作，選用大功率電力電子組件，具有可外傳的通信端口，還可附于其他盤柜中獨立工作。

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濾波器注意事項

板上濾波器雖然對高頻的濾波效果不理想，但是如果應用得當，可以滿足大部分民用產(chǎn)品電磁兼容的要求。在使用時要注意以下事項：如果決定使用板上濾波器，在布線時就要注意在電纜端口處留出一塊“干凈地”，濾波器和連接器都安裝在“干凈地”上。通過前面的討論，可知信號地線上的干擾是十分嚴重的。如果直接將電纜的濾波電容連接到這種地線上，會造成嚴重的共模輻射問題。為了取得較好的濾波效果，必須準備一塊干凈地。并與信號地只能在一點連接起來，這個流通點稱為“橋”，所有信號線都從橋上通過，以減小信號環(huán)路面積。

并排設置：同一組電纜內(nèi)的所有導線的未濾波部分在—起，已濾波部分在一起。否則，一根導線的耒濾波部分會將另一根導線的已濾波部分重新污染9使電纜整體濾波失效。靠近電纜：濾波器與面板之間的導線的距離應盡量短。必要時，使用金屬板遮擋一下，隔離近場干擾。與機箱接：安裝濾波器的干諍地要與金屬機箱可靠地搭接起來，如果機箱不是金屬的，就在線路板下方設置一塊較大的金屬板來作為濾波地。干凈地與金屬機箱之間的搭接要保證很低的射頻阻抗。如有必要，可以使用電磁密封襯墊搭接，增加搭接面積，減小射頻阻抗。接地線短：考慮到引腳的電感效應，其重要性前面已討論，濾波器的局部布線和設計線路板與機箱（金屬板）的連接結(jié)構(gòu)時要特別注意。

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