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          濾波器是什么,有源濾波器的作用是什么

          [2022/02/09]

                 濾波器(filter)是指減少或消除諧波對電力系統影響的電氣部件。濾波器是一種用來消除干擾雜訊的器件,將輸入或輸出經過濾波而得到純凈的電源。濾波器主要分為有源濾波器和無源濾波器。主要作用是讓有用信號盡可能無衰減的通過,對無用信號盡可能大的反射。濾波器一般有兩個端口,一個輸入信號、一個輸出信號,利用這個特性可以選通通過濾波器的一個方波群或復合噪波,而得到一個特定頻率的正弦波。

                 濾波器的功能就是允許某一部分頻率的信號順利的通過,而另外一部分頻率的信號則受到較大的抑制,它實質上是一個選頻電路。 濾波器中,把信號能夠通過的頻率范圍,稱為通頻帶或通帶;反之,信號受到很大衰減或完全被抑制的頻率范圍稱為阻帶;通帶和阻帶之間的分界頻率稱為截止頻率;濾波器是由電感器和電容器構成的網路,可使混合的交直流電流分開。電源整流器中,即借助此網路濾凈脈動直流中的漣波,而獲得比較純凈的直流輸出。

                 最基本的濾波器,是由一個電感器和電容器構成,稱為L型濾波。所有各型的濾波器,都是集合L型單節濾波器而成?;締喂澥綖V波器由一個串聯臂及一個并聯臂所組成,串聯臂為電感器,并聯臂為電容器。在電源及聲頻電路中之濾波器,最通用者為L型及π型兩種。就L型單節濾波器而言,其電感抗XL與電容抗XC,對任一頻率為一常數,其關系為XL·XC=K2。故L型濾波器又稱為K常數濾波器。

                 倘若一濾波器的構成部分,較K常數型具有較尖銳的截止頻率(即對頻率范圍選擇性強),而同時對此截止頻率以外的其他頻率只有較小的衰減率者,稱為m常數濾波器。所謂截止頻率,亦即與濾波器有尖銳諧振的頻率。通帶與帶阻濾波器都是m常數濾波器,m為截止頻率與被衰減的其他頻率之衰減比的函數。

                 每一m常數濾波器的阻抗與K常數濾波器之間的關系,均由m常數決定,此常數介于0~1之間。當m接近零值時,截止頻率的尖銳度增高,但對于截止頻的倍頻之衰減率將隨著而減小。最合于實用的m值為0.6。至于那一頻率需被截止,可調節共振臂以決定之。m常數濾波器對截止頻率的衰減度,決定于共振臂的有效Q值之大小。若達K常數及m常數濾波器組成級聯電路,可獲得尖銳的濾波作用及良好的頻率衰減。

                 有源濾波器主要的作用是濾除諧波,一般還帶有平衡負載,處理閃變以及無功補償,總的來說是提高電能質量的設備。

                 有源濾波器是通過實時監測諧波信號,然后發出幅值相等,相位相同,方向相反的電流,來抵消諧波電流的。它的主要作用除了濾除諧波,還可抑制閃變、補償無功等。

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