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濾波器的主要參數(shù)
主要分類
按所處理的信號分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種。按所通過信號的頻段分為低通、高通、帶通、帶阻和全通濾波器五種。低通濾波器:它允許信號中的低頻或直流分量通過,抑制高頻分量或干擾和噪聲;高通濾波器:它允許信號中的高頻分量通過,抑制低頻或直流分量;帶通濾波器:它允許一定頻段的信號通過,抑制低于或高于該頻段的信號、干擾和噪聲;帶阻濾波器:它抑制一定頻段內(nèi)的信號,允許該頻段以外的信號通過,又稱為陷波濾波器。 [1] 全通濾波器:全通濾波器是指在全頻帶范圍內(nèi),信號的幅值不會改變,也就是全頻帶內(nèi)幅值增益恒等于1。一般全通濾波器用于移相,也就是說,對輸入信號的相位進(jìn)行改變,理想情況是相移與頻率成正比,相當(dāng)于一個時間系統(tǒng)。
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無源濾波器
無源濾波器是利用電阻、電抗器和電容器元器件構(gòu)成的濾波電路。諧振頻率時,電路阻抗值,非諧振頻率時,電路阻抗比很大,將電路元器件數(shù)值調(diào)整到某一特征諧波頻率,則能濾除該次諧波電流;當(dāng)若干諧波頻率的調(diào)諧電路組成在一起,則能濾除對應(yīng)的特征諧波頻率,通過低阻抗旁路實現(xiàn)對主要次數(shù)諧波(3、5、7)的過濾。主要原理就是針對不同次數(shù)諧波,設(shè)計該諧波頻率的阻抗為很小,實現(xiàn)諧波電流的分流效應(yīng),即為預(yù)濾除的高次諧波提供旁路通道,實現(xiàn)凈化波形。
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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(bǔ)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(jìn)行補(bǔ)償,以及對變化的系統(tǒng)無功分量進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償,克服了傳統(tǒng)型式諧波治理方案和無功補(bǔ)償?shù)娜秉c,達(dá)到了動態(tài)跟蹤補(bǔ)償?shù)男Ч?。APF的基本原理是檢測當(dāng)前系統(tǒng)的電壓和電流信號,通過指令電流運(yùn)算電路的運(yùn)算,產(chǎn)生補(bǔ)償電流信號,并將其指令由補(bǔ)償電流發(fā)生電路按諧波信號放大,從而得到補(bǔ)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(bǔ)諧波又補(bǔ)無功。指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)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(yùn)算電路的作用是檢測出系統(tǒng)所需補(bǔ)償?shù)闹C波分量和無功分量等。補(bǔ)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(bǔ)償電流指令,產(chǎn)生能夠抵消的補(bǔ)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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