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濾波器是什麽,有源濾波器的作用是什麽

[2022/02/09]

       濾波(bo)器(filter)是(shi)指減少(shao)或消除諧(xie)波對電力(li)係(xi)統(tong)影(ying)響(xiang)的電氣(qi)部(bu)件。濾波(bo)器是一種用來消除幹(gan)擾(rao)雜訊的器件,將輸(shu)入或輸出(chu)經(jing)過濾波而(er)得(de)到(dao)純(chun)淨的電源。濾波(bo)器主要分為有源濾波(bo)器和無源濾波(bo)器。主要(yao)作用是讓有用信(xin)號(hao)盡(jin)可(ke)能(neng)無衰(shuai)減(jian)的通(tong)過,對無用信號(hao)盡可能大的反射(she)。濾波(bo)器一般有兩個端口,一個輸入(ru)信號、一個輸出信號,利用這個特性(xing)可以選通通過濾波(bo)器的一個方波群或複合噪波,而得到一個特(te)定頻(pin)率的正(zheng)弦波。

       濾波器的功(gong)能就是允許(xu)某(mou)一部分頻率(lv)的信號順利(li)的通過(guo),而另(ling)外一部分頻率的信號則受到較大(da)的抑(yi)製,它實質上(shang)是一個選頻電路。 濾波器中,把信號能夠(gou)通過的頻率範圍(wei),稱(cheng)為(wei)通頻帶(dai)或通帶;反(fan)之(zhi),信號受(shou)到很(hen)大衰減或(huo)完(wan)全(quan)被(bei)抑製的頻率範(fan)圍稱為阻帶;通帶和阻帶之間的分界(jie)頻率稱為截止頻率;濾波器是由電感器和電容器構(gou)成(cheng)的網(wang)路,可使(shi)混(hun)合的交(jiao)直(zhi)流(liu)電流分開。電源整(zheng)流器中,即借助(zhu)此(ci)網路濾淨(jing)脈(mai)動(dong)直流中(zhong)的漣(lian)波,而獲(huo)得比較純淨的直流輸出。

       最(zui)基本的濾波器,是由一個電感(gan)器和電容器構成,稱為L型濾波。所有各(ge)型的濾波器,都(dou)是集合(he)L型(xing)單(dan)節濾波器而成。基(ji)本(ben)單節式濾波器由(you)一個串(chuan)聯臂及一個並(bing)聯臂所(suo)組(zu)成,串聯臂為電感器,並聯(lian)臂為電容器。在電源(yuan)及聲頻電路中之濾波器,最通用者(zhe)為L型及(ji)π型兩種(zhong)。就(jiu)L型單節(jie)濾波器而言,其電感抗XL與(yu)電容抗(kang)XC,對任(ren)一頻率為一常數,其關(guan)係為XL·XC=K2。故(gu)L型濾波器又(you)稱為K常(chang)數濾波器。

       倘(tang)若一濾波器的構成部分,較K常數型具有較(jiao)尖銳的截止(zhi)頻率(即(ji)對(dui)頻率範圍選(xuan)擇(ze)性強),而同時(shi)對此截(jie)止頻率以外(wai)的其(qi)他(ta)頻率隻有較小的衰減率者,稱為m常數(shu)濾波器。所謂(wei)截止頻率,亦(yi)即與濾波器有尖銳(rui)諧振的頻率。通帶與帶阻(zu)濾波器都是m常數(shu)濾波器,m為截止頻率與被衰減的其他頻率之衰減比(bi)的函(han)數。

       每(mei)一m常數濾波器的阻抗與K常數濾波器之間(jian)的關係,均(jun)由m常數決(jue)定,此常數介於(yu)0~1之間(jian)。當(dang)m接(jie)近零值(zhi)時,截止頻率的尖銳度(du)增(zeng)高,但(dan)對於截止頻的倍(bei)頻之衰減率將(jiang)隨著(zhu)而減小(xiao)。最合於實用的m值為0.6。至(zhi)於那(na)一頻率需(xu)被截止,可調(diao)節共(gong)振臂以(yi)決定(ding)之。m常數濾波器對截止頻率的衰減度,決定於共振(zhen)臂(bi)的有效(xiao)Q值之大小。若達K常數及m常數濾波器組成級聯電路,可獲得尖(jian)銳的濾波作用及良(liang)好(hao)的頻率衰減。

有源濾波器主要的作用是濾除諧波,一般還帶有平(ping)衡負(fu)載,處(chu)理(li)閃(shan)變(bian)以及無功補(bu)償(chang),總(zong)的來說是提(ti)高電能質(zhi)量(liang)的設(she)備(bei)。

有源濾波器是通過實(shi)時監測(ce)諧波信號,然(ran)後(hou)發(fa)出幅(fu)值相等,相位(wei)相(xiang)同(tong),方(fang)向相反的電流,來抵(di)消(xiao)諧波電流的。它(ta)的主(zhu)要作(zuo)用除了濾除諧波,還(hai)可抑製(zhi)閃變、補償無功等(deng)。

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