模擬有源濾波�是一種用于模擬動�(tài)諧波抑制和功率補償的通用型型電力電子裝置。它內含兩個獨立的二階有源濾波電路 ,可分別同時進行低通和帶通濾� , 也可通過級聯(lián)實現(xiàn)四階有源濾波 , 中心頻率/ 截止頻率可達300kHz�
模擬有源濾波器系�(tǒng)由指令電流運算電�、控制電路和補償電流�(fā)生電路三大部分組成。其中指令電流運算電路的功能是從負載電流i1中分離出諧波電流分量及基波無功電流分�,然后將其反極性作用后產生補償電流的指令信號。電流跟蹤控制電路的功能是根據主電流產生的補償IC應跟蹤的原則,來計算主電路各開關器件的觸�(fā)脈沖。此脈沖經驅動電路后將作用于主電�,并產生補償電流ic�
�1所示是并聯(lián)型有源電力濾波器的原理框��
基于全模擬器件的有源電力濾波器同樣也是由�1所示的這幾個部分組�,只是其各個部分都是由模擬器件構成�
以MAX275模擬有源濾波器為�,它采用 20腳DIP� SO封裝形式 ,引腳排列如圖 2所�。使用時只要根據相關公式計算出合適的外接電阻 , 經過簡單的連接就能很好地滿足設計要求。其主要引腳的功能如� (內部的兩個獨立二階有源濾波器分別� A、B 表示) :
V+ ,V- ,:�、負電源輸入��
INA,INB:信號輸入��
LPIA,LPIB:低通濾波輸入端�
LPOA,LPOB:低通濾波輸出端�
BPIA,BPIB:帶通濾波輸入端�
BPOA,BPOB:帶通濾波輸出端�
FCA,FCB:頻率控制��
模擬電子電路有其自身的特�,由于本有源電力濾波器使用的是全模擬電路,故在模擬信號的放大、運算以及傳輸過程中不可避免地會引入外界和內部的一些無�(guī)則信號及干擾。如果無�(guī)則信號及外部干擾很強,若其大小可與正常工作信號相比較,那么勢必給模擬有源電力濾波器的諧波抑制性能造成破壞。所以,在模擬電路的設計階段就應進行抗干擾和濾除噪聲的設��
噪聲及干擾的消除和抑制一般有屏蔽、接地和濾波等幾種措施。但也應該根據其產生的性質分別加以處理�
對于元器件本身所產生的噪�,只能在器件選型中加以注�。應盡量選用低噪聲、高精度的集成芯�?,F(xiàn)代的模擬電子已經�(fā)展的很成�,各種模擬元件都能達到令人滿意的性能。對于電阻的熱噪聲,設計中應盡量做到不將噪聲在結果中放大,故應在放大電路中選用較小阻值的電阻。熱噪聲會隨帶寬的增加而增�,并由于有源電力濾波器所針對的電力系�(tǒng)本身的電壓、電流頻率不�,因此,模擬電路可采用較低頻率帶寬的運算放大器來降低熱噪聲的影響�
對于接地噪聲,可減小公共地線部分的阻�,這樣,公共地線上的電壓也會隨之減�,從而控制公共阻抗耦合。具體做法是地線�(lián)結采用較粗的導線并盡量減�。減小地線阻抗的核心問題是減小地線的電感??稍陔娐分胁捎枚鄺l相距較遠的并�(lián)導體作為接地線�
對于輻射噪聲,則應該采用屏蔽方式予以抑制和消�。屏蔽的方式有靜電屏�、磁性屏蔽及電磁屏蔽等方�。屏蔽的結構可以將干擾源或受干擾元件用屏蔽罩屏蔽起來。具體采用何種方式,取決于屏蔽的噪聲對象�
使用全模擬器件來實現(xiàn)有源電力濾波器,可提高有源電力濾波器的動�(tài)響應速度。而使用發(fā)展成熟、價格低廉的模擬器件則可降低有源電力濾波器的成本,從而促進有源電力濾波器的廣泛應用。另�,使用模擬器件也可以更容易的集成為芯�,使用起來更加方�、靈�,同時也對電磁環(huán)境的抗干擾性更�。有源電力濾波器在電力系�(tǒng)諧波治理中發(fā)揮著重要作用,未來也有著廣闊的發(fā)展空間。由此可�,基于全模擬器件的有源濾波器借助�(fā)展成熟、價格低廉的模擬電子技�,其工業(yè)應用前景十分廣闊�
事實�,模擬電子有著自身的特點,模擬器件通常會受漂移、長期穩(wěn)定性及熱效應等因素影響。要使基于全模擬器件的有源電力濾波器得到更廣泛的應用,必然要在設計中考慮這些因素并限度地消除這些因素的影�,并選用應用性能更為�(yōu)�,更抗噪聲的低漂移高精度模擬電子元器�,只有這樣,基于全模擬器件的有源電力濾波器就一定能不斷�(fā)展完�,最終達到工�(yè)應用的標準�
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