有源濾波器與無(wú)源濾波器的區(qū)別
2020-07-29 14:13:48閱讀量:1861
數(shù)字濾波器是與模擬濾波器相對(duì)應(yīng)的,我們?cè)诔S玫碾x散系統(tǒng)中, 使用數(shù)字濾波器。它的主要作用是利用離散時(shí)間系統(tǒng)的特性,在這里 時(shí)間就是一個(gè)變量,然后在對(duì)外部輸入的信號(hào),進(jìn)行處理,這里的輸 入信號(hào)一般都是廣義上的波形型號(hào),信號(hào)可以是電壓、電流、功率等。 當(dāng)然也有類似于頻率等這種。在實(shí)際的操作中,我們也可以把輸入的信號(hào)波形變成輸出,也就是將輸入和輸出倒置。從而實(shí)現(xiàn)我們將信號(hào)的頻譜修改的目的。
無(wú)源濾波器
無(wú)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(shí),電路阻抗值最小,非諧振頻率時(shí),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(duì)應(yīng)的特征諧波頻率,通過(guò)低阻抗旁路實(shí)現(xiàn)對(duì)主要次數(shù)諧波(3、5、7)的過(guò)濾。主要原理就是針對(duì)不同次數(shù)諧波,設(shè)計(jì)該諧波頻率的阻抗為很小,實(shí)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(shí)現(xiàn)凈化波形。
無(wú)源濾波器按接線形式可分為電容濾波器、電廠濾波電路、L型RC濾波電路、π形RC濾波電路、多節(jié)π形RC 濾波電路、π形LC濾波電路。按功能可分為單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、高通濾波器。無(wú)源濾波器具有如下優(yōu)勢(shì):結(jié)構(gòu) 形式簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用低,能夠補(bǔ)償系統(tǒng)中的無(wú)功分量、改善電網(wǎng)功率因數(shù);工作穩(wěn)定性較高、維護(hù)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟等,在有源濾波器出現(xiàn)以前被廣泛采用。無(wú)源濾波器的缺點(diǎn)也有很多方面:受電網(wǎng)參數(shù)的影響較大,系統(tǒng)阻抗值和主要次數(shù)諧振頻率往往隨著工況發(fā)生變化;諧波濾除的頻帶也較窄,只能濾除主要次數(shù)的諧波,或因發(fā)生并聯(lián)諧振,放大一些次數(shù)的諧波;濾波和無(wú)功補(bǔ)償及調(diào)壓之間的協(xié)調(diào)較困難 ;隨著流經(jīng)濾波器的電流升高,可能造成設(shè)備過(guò)負(fù)荷運(yùn)行;耗材多,重量和體積都較大;運(yùn)行穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)。因此,整體性能更優(yōu)的有源濾波器得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
有源濾波器
有源濾波器主要作用不僅能動(dòng)態(tài)追蹤并抑制諧波,而且可以補(bǔ)償電網(wǎng)中較低的無(wú)功分量。它能夠?qū)Ψ岛皖l率都波動(dòng)的高次諧波分量進(jìn)行補(bǔ)償,以及對(duì)變化的系統(tǒng)無(wú)功分量進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,克服了傳統(tǒng)型式諧波治理方案和無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn),達(dá)到了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償?shù)男ЧPF的基本原理是檢測(cè)當(dāng)前系統(tǒng)的電壓和電流信號(hào),通過(guò)指令電流運(yùn)算電路的運(yùn)算,產(chǎn)生補(bǔ)償電流信號(hào),并將其指令由補(bǔ)償電流發(fā)生電路按諧波信號(hào)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(wú)功等電流抵消,實(shí)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(wú)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(wú)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(gè)重要組成部分。指令電流運(yùn)算電路的作用是檢測(cè)出系統(tǒng)所需補(bǔ)償?shù)闹C波分量和無(wú)功分量等。補(bǔ)償電流發(fā)生電路的作用是按照上述檢測(cè)到的諧波分量和無(wú)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(dòng)電路和主電路。
根據(jù)儲(chǔ)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、效率高,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(wú)源濾波器相比,有源濾波器有許多優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)速度快,可控性能非常強(qiáng);具有自適應(yīng)功能,能夠動(dòng)態(tài)跟蹤和補(bǔ)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(bǔ)償系統(tǒng)不足的無(wú)功分量等。機(jī)柜式系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),聯(lián)絡(luò)設(shè)計(jì)細(xì)密,可隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求擴(kuò)容,可拓展性強(qiáng),模塊化的配置方式和小巧的體積讓設(shè)計(jì)者有更多的選擇,并可最大程度節(jié)省用戶空間,可實(shí)現(xiàn)彈性的容量配置,支持后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)容量擴(kuò)展。現(xiàn)場(chǎng)安裝和維修維護(hù)更是簡(jiǎn)單拔插即可。 抽屜式結(jié)構(gòu),能夠滿足用戶單獨(dú)對(duì)模塊設(shè)計(jì),選用優(yōu)良的架構(gòu)形式,具備DSP處理能力,運(yùn)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(dú)立工作。
L7805CV-DG/線性穩(wěn)壓器(LDO) | 0.5637 | |
AMS1117-3.3/線性穩(wěn)壓器(LDO) | 0.1237 | |
BAT54C,215/肖特基二極管 | 0.0334 | |
LM358DR2G/運(yùn)算放大器 | 0.35 | |
CJ431/電壓基準(zhǔn)芯片 | 0.1147 | |
LM393DR2G/比較器 | 0.318 | |
ADUM4160BRWZ-RL/隔離式USB芯片 | 31.6 | |
SS8050/三極管(BJT) | 0.035 | |
8S005/錫膏/錫漿 | 17.67 | |
B0505S-1WR3/隔離電源模塊 | 2.34 |
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