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實現(xiàn)技術(shù)手段
數(shù)字濾波器有多種方式可以實現(xiàn)信號的處理,我們介紹在實際中使用的兩種,一種是我們集成電路的方式將集成電路的各種元 器件組成一個專用的設(shè)備,這種設(shè)備稱之為數(shù)字信號處理機,類似于arm架構(gòu)或者單片機架構(gòu)的數(shù)字處理機就是我們常用的一種,這種方式對于成套批量的需求商用價值比較高,因為造價成本比較低,受到了市場的歡迎;另一種就是使用我們平常使用的x86/x64的商用或者工控計算機進行模擬,這個完全是使用應(yīng)用軟件進行的,這種方式也在實驗室或者大型的數(shù)字濾波項目中使用,這種方式成本較高,不適宜與大批量的生產(chǎn)與配套。但是在實驗室是的一種模擬方式,在高階模擬和運算中有非常大的優(yōu)勢。
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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?。APF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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電源濾波器
電源濾波器一般都設(shè)計為只由電阻、電容及電感組成的被動濾波器,沒有像晶體管之類的主動元件。右圖是一個電源濾波器的例子,電源濾波器的上方接電源,電源端有一個共模電感,也就是電源的二條線依同一個方向繞在鐵心上,電源線上若有共模訊號,其在共模電感產(chǎn)生的磁場會相加,因此有較大的阻抗,而差模訊號在共模電感產(chǎn)生的磁場會互相抵消,因此可以流過共模電感。電源流過的電流主要是共模的,但上面噪聲也可能會以差模的形式出現(xiàn),若要抑制差模噪聲,需要另外使用差模電感,或是各相有個別的電感器。
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基本概念
波電路的作用就是允許某段頻率范圍內(nèi)的信號通過,而阻止或削弱其他頻率范圍的信號。有源濾波電路由電阻、電容和集成運算放大器組成,又稱為有源濾波器。有源濾波器能夠在濾波的同時還能對信號起放大作用,這是無源濾波無法做到的。根據(jù)濾波電路通過或者阻止信號頻率范圍不同,可將濾波電路分為低通、高通、帶通河帶阻電路。本文討論的是有源低通濾波電路的設(shè)計與研究。有源低通濾波電路能夠通過低頻信號,抑制或衰減高頻信號 。
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