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    一文了解有源濾波器與無源濾波器

    作者:網站管理員來源:本站原創日期:2020-08-31 10:08:29點擊:1270





    濾波是將信號中特定波段頻率濾除的操作,是抑制和防止干擾的一項重要措施。諧波治理首先要控制好諧波產生的源頭,其次我們還要通過增加濾波裝置進行諧波的消除。

    濾波裝置可以分為兩類:有源濾波器和無源濾波器,下面我們就來看看兩類濾波裝置的區別和適用情況。




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    從濾波原理上來看




    無源濾波器原理

    由LC等被動元件組成,利用阻容元器件的LC諧振特性,對系統中的某一特定頻率形成一個低阻通道,這個低阻通道與系統阻抗形成并聯分流關系,讓諧波成份從濾波系統中流過。

    有源濾波器原理

    由電力電子元件和DSP等構成的電能變換設備,利用電力電子器件檢測負載諧波電流并主動產生一個與系統諧波大小相等相位相反的諧波,以“抵消”系統產生的諧波


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    從功能效果上來看



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    無源濾波器的效果

    無源濾波器只能濾除固定次數的諧波,濾波效果在65%左右,只能濾除某一次或多次特定頻率諧波。
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    有源濾波器的效果

    有源濾波器可動態濾除各次諧波,濾波效果可達95%左右,可動態濾除諧波的同時又能夠抑制閃變并補償無功功率,但運行可靠性不及無源。


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    從工藝復雜度和價格上來看



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    無源濾波器的工藝和價格

    無源濾波器的結構簡單,成本較低,技術較成熟,安裝后基本上可免維護。
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    有源濾波器的工藝和價格

    有源濾波器價格高,容量小。由于目前國際上大容量硅閥技術還不成熟,所以當前常見的有源濾波容量不超過600千瓦,建設與調試均需專人操作。


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    從適用場合上來看



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    無源濾波器適用場所

    無源濾波電路的結構簡單,易于設計,但它的通帶放大倍數及其截止頻率都隨負載而變化,因而不適用于信號處理要求高的場合。
    無源濾波由于其價格優勢、且不受硬件限制,廣泛用于電力、油田、鋼鐵、冶金、煤礦、石化、造船、汽車、電鐵、新能源等行業
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    無源濾波器適用場所

    有源濾波電路的負載不影響濾波特性,因此常用于信號處理要求高的場合。
    有源濾波器因無法解決的硬件問題,在大容量場合無法使用,適用于電信、醫院等用電功率較小且諧波頻率較高的單位。


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    總結




    • 無源濾波器


    優點:結構簡單、成本低廉、運行可靠性較高、運行費用較低。                  


    缺點:通帶內的信號有能量損耗,負載效應比較明顯,使用電感元件時容易引起電磁感應,當電感L較大時濾波器的體積和重量都比較大,在低頻域不適用。

    • 有源濾波器

    優點:可動態濾除各次諧波,對系統內的諧波能夠完全吸收;不會產生諧振。通帶內的信號不僅沒有能量損耗,而且還可以放大,負載效應不明顯,多級相聯時相互影響很小,利用級聯的簡單方法很容易構成高階濾波器,并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽。

    缺點:通帶范圍受有源器件的帶寬限制,需要直流電源供電,可靠性不如無源濾波器高,在高壓、高頻、大功率的場合不適用。






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