有源滤波，有源滤波器的原理

本文目录一览

1，有源滤波器的原理
2，有源滤波无源滤波的含义
3，什么是有源滤波APF
4，有源滤波器工作原理
5，什么是有源滤波什么是无源滤波源指什么
6，有源滤波器有源滤波器是什么意思

1，有源滤波器的原理

有源滤波器是由有源器件（通常是运算放大器）和RC网络构成，RC网络对不同频段提供不同的衰减特性，有源器件具有放大能力，使得有源滤波器能够提供通带增益，而无源滤波器却不能。

有源滤波器的原理

2，有源滤波无源滤波的含义

有源滤波由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号无源滤波无源滤波，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。以上资料摘自百度百科.

有源滤波无源滤波的含义

3，什么是有源滤波APF

电力有源滤波（Active Power Filter－APF）装置能够对变化的谐波及无功进行快速的动态跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，因而是替代传统无源滤波装置的现代新型电力设备。与无源滤波补偿装置相比，其具有以下突出优点：（1）不仅能抑制各次谐波，还可以抑制闪变，补偿无功，有一机多能的特点，在性价比上较合理；（2）滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；（3）实现调节与控制自动化，替代传统的机械调控与操作手段。可见，有源滤波装置具有巨大的技术与性能优势，随着电力电子工业的发展，器件的性价比将不断提高，有源滤波补偿装置必然会得到越来越广泛的使用。

有源电力滤波器(简称为apf)作为治理电网谐波污染、改善电能质量的有效措施，具有非常广泛的应用前景。它的基本工作原理是检测补偿对象的电流和电压，经过指令运算电路得到补偿电流的控制量信号，由补偿电流发生电路获得补偿电流，与负载中的谐波及无功等电流抵消，以获得期望的电网电流——正弦波

什么是有源滤波APF

4，有源滤波器工作原理

原发布者:hhuwjh滤波电路基本原理整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。　　脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量　　半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。)电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1(B)RC滤波电路。若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。　　由分析可知，电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端，最后由C2再旁路掉。在ω值一定的情况下，R愈大，C2愈大，则脉动系数愈小，也就是滤波效果就越好。而R值增大时，电阻上的直流压降会增大，这样就增大了直流电源的内部损耗；若增大C2的

5，什么是有源滤波什么是无源滤波源指什么

无源滤波电路：若滤波电路仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成。有源滤波电路：若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成。有源电路说白点就是元件必须有工作电源支持。无源电路中的器件不需要工作电源支持。这里可理解源就是电源。无源电路中的信号如果没有外部信号补充最后将衰减为零，有源元件定义为可以给外部电路提供大于零的平均功率的元件，而且该平均功率可以持续无限长的时间；反之，则是无源元件。这时候可理解源就是有源元件提供的信号源。

斯泰伯电气（上海）有限公司专业从事有源、无功等研究。

由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器，其功能是让一定频率范围内的信号通过，抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面，但因受运算放大器频带限制，这类滤波器主要用于低频范围。　　根据对频率范围的选择不同，可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器。　　具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的，只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说，滤波器的幅频特性越好，其相频特性越差，反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快，但RC网络的节数越多，元件参数计算越繁琐，电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有源滤波器级联实现。

无源滤波电路：若滤波电路仅由无源元件（电阻、电容、电感）组成。有源滤波电路：若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成。有源电路说白点就是元件必须有工作电源支持。无源电路中的器件不需要工作电源支持

与传统的无源滤波不同,它除了电阻,电感,电容外,还采用了集成运放等有源元件.

6，有源滤波器有源滤波器是什么意思

路过

以LC或RC等器件组成的无源滤波器进行信号处理时，它们的滤波特性（尤其是RC组成的多阶滤波）往往不容易做的很好，且会产生衰减，如果配上放大器（运放、晶体管），利用放大、反馈等手段，可以取得比较理想的幅频响应，并且可抵消衰减甚至得到增益。例如可以做出最平坦幅频响应的巴特沃斯滤波器、通带内等纹波的切比雪夫滤波器、阻带等纹波的反切比雪夫滤波器、通带阻带均有纹波具有最窄过渡带的椭圆滤波器、时域最平坦特性的贝塞尔滤波器等，而用无源RC滤波器时很难形成这些复杂滤波特性形态。由于放大器需要电源，所以被称有源滤波器。

顾名思义该装置需要提供电源，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功；三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高！二、基本原理：有源电力滤波器，是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号`，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。三、基本应用：谐波主要危害：?6?1 增加电力设施负荷，降低系统功率因数，降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率，造成设备浪费、线路浪费和电能损失；?6?1 引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大，导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行；?6?1 产生脉动转矩致使电动机振动，影响产品质量和电机寿命；?6?1 由于涡流和集肤效应，使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热，浪费电能并加速绝缘老化；?6?1 谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度，降低设备使用寿命；?6?1 零序（3的倍数次）谐波电流会导致三相四线系统的中线过载，并在三角形接法的变压器绕组内产生环流，使绕组电流超过额定值，严重时甚至引发事故。?6?1 谐波会改变保护继电器的动作特性，引起继电保护设施的误动作，造成继电保护等自动装置工作紊乱；?6?1 谐波变改变了电压或电流的变化率和峰值，延缓电弧熄灭，影响断路器的分断容量；?6?1 使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差；?6?1 干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备，影响设备的正常运行。四、有源滤波的优点和缺点：优点：可动态滤除各次谐波，对系统内的谐波能够完全吸收；不会产生谐振。缺点：造价太高；受硬件限制，在大容量场合无法使用:有源滤波容量单套不超过100KVA,目前最高适用电网电压不超过450V.五、应用场合有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中，如：电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场／港口的供电系统、医疗机构等。根据应用对象不同，HTAPF-I型有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。六、主要发展状况：由于有源滤波存在的不足和缺陷，目前国内市场上主要以无源滤波为主；国际上以ABB、APS、诺基亚、施耐德（梅兰日兰）、西门子为代表，国内以山大华天，哈工大、西安赛博为代表，另外清华大学电机系研制的CleanPower系列有源电力滤波器在自适应能力，稳定性以及对各种延时的最优补偿方面有了长足的进展，成为了最先进的产品之一。随着电力电子技术的进步，有源电力滤波器以其巨大的技术优势、强大功能、逐渐下降的价格，必将最终取代传统的电容型无功补偿装置，占据市场主流。有源电力滤波器的基本原理和分类摘要：作者是上海交大的在职工程硕士毕业，从事实际工作多年，工程研究方向为电力有源滤波器。现在直接代表国外公司推广有源滤波器、无功补偿产品。本文介绍了电力有源滤波器的基本原理和分类，基本上涵盖了国际上大公司产品化的趋势，希望提供国内广大用户进行选择的依据。1．有源电力滤波器的基本原理有源电力滤波器系统主要由两大部分组成，即指令电流检测电路和补偿电流发生电路。图1 有源滤波器示意图指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。根据逆变器直流侧储能元件的不同，可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制，使直流侧电压维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制，使直流侧电流维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。电压型有源滤波器的优点是损耗较少，效率高，是目前国内外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。电流型有源滤波器由于电流侧电感上始终有电流流过，该电流在电感内阻上将产生较大损耗，所以目前较少采用。图2 电压型有源滤波器图3 电流型有源滤波器 2．有源电力滤波器的分类按电路拓朴结构分类，电力有源滤波器可分为并联型、串联型、串－并联型和混合型。图4 并联型有源滤波器图4所示为并联型有源滤波器的基本结构。它主要适用于电流源型非线性负载的谐波电流抵消、无功补偿以及平衡三相系统中的不平衡电流等。目前并联型有源滤波器在技术上已较成熟，它也是当前应用最为广泛的一种有源滤波器拓补结构。图5 串联型有源滤波器图5所示为串联型有源滤波器的基本结构。它通过一个匹配变压器将有源滤波器串联于电源和负载之间，以消除电压谐波，平衡或调整负载的端电压。与并联型有源滤波器相比，串联型有源滤波器损耗较大，且各种保护电路也较复杂，因此，很少研究单独使用的串联型有源滤波器，而大多数将它作为混合型有源滤波器的一部分予以研究。图6 混合型有源滤波器图6所示为混合型有源滤波器的基本结构。它是在串联型有源滤波器的基础上使用一些大容量的无源L-C滤波网络来承担消除低次谐波，进行无功补偿的任务。而串联型有源滤波器只承担消除高次谐振及阻尼无源LC网络与线路阻抗产生的谐波谐振的任务。从而使串联型有源滤波器的电流、电压额定值大大减少(功率容量可减少到负载容量的5%以下)，降低了有源滤波器的成本和体积。从经济角度而言，这种结构形式在目前是一种值得推荐的方案。但随着电力电子器件性能的不断提高，成本不断下降，混合型有源滤波器可能被下面一种性能价格比更高的有源滤波器代替。图7 串－并联型有源滤波器图7所示为串－并联型有源滤波器的基本结构。它组合了串联有源滤波器和并联有源滤波器的优点，能解决电气系统发生的大多数电能质量问题，所以又称之为万能有源滤波器或统一电能质量调节器(UPQC)，该类有源滤波器的主要问题是控制复杂、造价较高。