中电博微有源滤波器与无源滤波器的区别
有源电力滤波器和无源滤波器哪个作用大

有源电力滤波器和无源滤波器哪个作用大安科瑞王志彬2019.03大家都知道谐波治理的都知道有有源电力滤波器和无源电力滤波器2种装置可以抑制、控制谐波,那么这2个设备装置到底哪个才可以谐波治理的更好更彻底,下面就由小编给大家叨叨下这2个装置到底哪个更好。
无源滤波器一旦启动,1.性能参数难以变动,滤波特性受系统参数的影响较大。
此外滤波器的电抗电容值通常也会有容差即偏离其标准值±10%而增加了失谐度,也会降低滤波效率;2.只能消除特定的几次谐波,而对某些次谐波会产生放大作用3.谐波电流增大时,滤波器负担随之加重,可能造成滤波器过载;4.有效材料消耗多,体积大。
有源电力滤波器具有什么特点呢:由于无源滤波器具有以上缺点,随着电力电子技术的不断发展人们将滤波研究方向逐步转向有源电力器。
与无源滤波器相比,有源电力滤波器具有高度可控性和快速响应性,不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变、补偿无功其具体特点如下: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;具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化着的谐波。
尽管有源电力滤波器有着无源滤波器所不具备的巨大技术优势,但目前要想在电力系统中完全取代无源滤波器还不太现实。
这是因为与无源滤波器相比较,有源电力滤波器的成本较高,这一点是限制其推广使用的关键。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波,但是非线性电力设备(大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等)的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流,谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。
对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量为基波,频率是基波频率整数倍的分量为谐波。
谐波是电能质量的重要指标。
1.2谐波的危害●谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热,甚至引起火灾。
试验三无源和有源滤波器

有源滤波器的优缺点
优点
有源滤波器具有较高的滤波效果,可以实现对特定频率成分的精确控制,且不受外界环 境影响。
缺点
有源滤波器需要使用主动电子元件和控制系统,导致其成本较高,且可能存在稳定性问 题。
有源滤波器的应用场景
01
02
03
音频处理
有源滤波器在音频处理领 域应用广泛,如音频信号 的降噪、均衡化等。
阻带衰减
滤波器的阻带衰减是指对被抑 制的频率范围的信号的抑制程
度。
滤波器的作用和应用
信号提取和抑制
滤波器可以用于从复杂的信号中提取 需要的特定频率成分,同时抑制不需 要的频率成分。
频谱分析和测量
滤波器在频谱分析和测量中用于分离 不同频率的信号,以便进行进一步的 分析和处理。
通信和广播
滤波器在通信和广播系统中用于信号 的发送和接收,以实现信号的有效传 输和接收。
器的阻尼特性较好,能够快速衰减振荡。
噪声抑制
03
无源滤波器在噪声抑制方面表现较弱,而有源滤波器具有较好
的噪声抑制能力。
结果分析
01
无源滤波器在某些频段内的性能表现不佳,可能与 电路元件的参数有关,需要进一步调整。
02
有源滤波器在整个频段内表现较为稳定,但成本较 高,可考虑优化设计方案以降低成本。
03
无源滤波器的阻尼特性较差可能是由于电路结构或 元件参数不当所致,需改进设计。
结论总结
01
无源滤波器适用于对成本要求不高、对性能要求不严格的场合 。
02
有源滤波器适用于对性能要求较高、对成本有一定承受能力的
场合。
பைடு நூலகம்
在实际应用中,应根据具体需求和场景选择合适的滤波器类型
无源滤波器与有源滤波器的区别

无源滤波器与有源滤波器的区别滤波器是一种电子设备,用于从信号中选择性地滤除或放大特定频率的部分。
根据滤波器的结构和特性,可以将其分为两大类:无源滤波器和有源滤波器。
本文将探讨无源滤波器与有源滤波器之间的区别。
一、无源滤波器简介无源滤波器是一种由被动器件(如电阻、电容、电感)组成的电路,不需要外部电源进行工作。
无源滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型,根据其滤波特性选择适合的滤波器类型。
无源滤波器的特点如下:1.通过无源组件实现滤波功能,不需要额外的功率供应。
2.无源滤波器的频率响应通常有固定的衰减特性,无法对输入信号进行放大。
3.无源滤波器的设计相对简单,成本低廉。
4.无源滤波器对信号源的影响较小,适用于对输入信号幅度要求不高的场合。
二、有源滤波器简介有源滤波器是一种使用有源器件(如运放、晶体管)的电路,在滤波器中引入了额外的电源。
有源滤波器可以实现更为复杂的滤波功能,包括低通、高通、带通、带阻和全通等滤波方式。
有源滤波器的特点如下:1.通过有源器件实现滤波功能,可以实现信号的放大和滤波。
2.有源滤波器的频率响应可以调整和调节,使其更加灵活适应不同的应用需求。
3.有源滤波器的设计相对复杂,需要引入额外的电源和相关电路,成本较高。
4.有源滤波器对信号源的影响较大,适用于对输入信号幅度要求较高的场合。
三、无源滤波器和有源滤波器虽然都可以实现滤波功能,但在结构和特性上存在一些区别:1.电源需求:无源滤波器不需要外部电源供电,而有源滤波器需要引入外部电源以提供功率。
2.信号放大:无源滤波器无法对信号进行放大,只能对特定频率的信号进行滤波;而有源滤波器可以实现信号的放大和滤波。
3.频率响应:无源滤波器的频率响应通常具有固定的衰减特性,而有源滤波器的频率响应可以调整和调节,更加灵活。
4.设计复杂度:无源滤波器的设计相对简单,成本较低;而有源滤波器的设计相对复杂,需要引入额外的电源和相关电路,成本较高。
rc 元器件组成的无源滤波器和有源滤波器的工作原理

rc 元器件组成的无源滤波器和有源滤波器的工作原理无源滤波器和有源滤波器是电子电路中常见的两种滤波器,它们利用不同的元器件和工作原理来实现对特定频率信号的滤波。
其中,无源滤波器是由无源元件(如电阻和电容)组成的滤波器,而有源滤波器则是由有源元件(如放大器)与无源元件组成的滤波器。
本文将从深度和广度两个方面探讨这两种滤波器的工作原理,以帮助读者更好地理解它们在电子电路中的应用。
一、无源滤波器的工作原理1. 无源滤波器的基本结构无源滤波器由电容和电感组成,通常包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
其中,电容和电感分别对应频率响应的不同特性,通过它们的组合可以实现对不同频率信号的滤波。
2. 无源滤波器的工作原理在无源滤波器中,由于没有放大器或其他有源元件来提供能量,因此滤波器的输出信号不能比输入信号的幅度更大。
它们的工作原理是基于电容和电感的频率特性,利用不同频率信号在电容和电感上的响应来实现滤波效果。
在低通滤波器中,高频信号通过电容而被阻断,而低频信号可以通过电感并输出。
3. 无源滤波器的优点和局限性无源滤波器可以实现简单的电路结构和低成本的滤波效果,但也存在着频率范围受限、无法增益信号和难以调节的局限性。
二、有源滤波器的工作原理1. 有源滤波器的基本结构有源滤波器在无源滤波器的基础上加入了放大器或其他有源元件,使得滤波器不仅能够对信号进行滤波,还能够对信号进行放大或衰减。
常见的有源滤波器包括运算放大器滤波器、晶体管滤波器和集成电路滤波器等。
2. 有源滤波器的工作原理有源滤波器利用放大器的放大和反馈作用来实现对信号的滤波效果。
在有源滤波器中,放大器提供了增益,并利用反馈网络来调节放大器的频率响应,从而实现对特定频率信号的滤波。
3. 有源滤波器的优点和局限性有源滤波器具有灵活的频率范围、可调的增益和滤波效果好等优点,但也存在着电路结构复杂、成本较高和对放大器性能要求较高的局限性。
总结回顾通过本文的介绍,我们可以更全面、深刻地理解无源滤波器和有源滤波器的工作原理。
有源滤波和无源滤波的区别

有源滤波和无源滤波的区别————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:有源滤波和无源滤波的区别滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。
谐波治理首先要控制好谐波产生的源头,其次我们还要通过增加滤波装置进行谐波的消除。
如何正确选择有效的谐波质量方案非常关键。
一、无源滤波无源滤波器,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。
无源滤波器由LC等被动元件组成,将其设计为某频率下极低阻抗,对相应频率谐波电流进行分流,其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道。
如图1所示为无源滤波原理图。
图1 无源滤波原理图优缺点优点:无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低。
缺点:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。
应用由于无源滤波的具有大容量低价位的优点,钢铁行业的滤波都采用无源滤波,目前国内滤波市场(电力谐波治理市场)上主要以无源滤波为主。
国际上以ABB、施耐德、西门子为代表,国内以Satons、温州清华电子、山大华天、哈工大、西安赛博、绿波杰能为代表。
发展形势以快速反映,谐波治理彻底,综合控制为主。
二、有源滤波有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),其应用可克服LC无源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。
为什么有源滤波器比无源滤波器更好?用公式来证明

为什么有源滤波器比无源滤波器更好?用公式来证明由无源元件(电阻、电容、电感)组成的滤波器叫无源滤波器;由有源元件(比如运放,它内部需要提供一定的电压才能正常工作)组成的滤波器叫有源滤波器。
RC低通无源滤波器,如图:当信号频率趋于零时,电容的容抗趋于无穷大,故通带放大倍数为Aup= Uo/Ui=1电压放大倍数Au=Uo/Ui=(1/jwc)/(R+1/jwc)=1/(1+ jwRc)令Fp=1/(2πRC)=1/(2πτ),则Au=1/(1+jf/fp)幅度为|Au|=1/ √(1+jf/fp)2当f=fp时,|Au |=1/ √2=0.707当f>>fp时|Au|=fp/ f,频率每升高10倍,|Au|下降10倍,根据公式dBV=10*log(Po/Pi)=20*log(Vo/Vi)可知,频率每升高10倍,|Au|下降20倍。
当电路带上负载后,如图:通带放大倍数Au= Uo/Ui=RL/(R+RL)电压放大倍数Au= Uo/Ui= [RL//(1/jwc)]/ [R+ RL //(1/jwc)]化简后Au=1/(1+jf/f1p),f1p=1/[(2π(R//RL)C)]根据公式标明,带上负载后,通带放大倍数的数值减小,截止频率升高。
可见,无源滤波电路的通带放大倍数及截止频率会随着负载的变化而变化,这个缺点往往不符合信号处理的要求。
幅频特性曲线如下:有源滤波电路,如下图:大家都知道运放的输入阻抗无穷大,为了使负载不影响滤波特性,可在无源滤波电路和负载之间加一个高输入电阻、低输出电阻的隔离电路,例如运放电压跟随器,就构成了有源滤波电路。
如下图在理想运放条件下,由于电压跟随器的输入电阻无穷大,输出电阻为零,因而Up仅取决于RC的值,输出电压等于输入电压。
在运放功耗允许的条件下,负载变化时,放大倍数和频率特性不变。
有源滤波电路一般由RC网络和运放组成,因而需要一定的直流电压给运放供电,同时还可以进行放大。
有源和无源滤波器的区别

有源和无源滤波器的区别:我们最简单的分别办法是看看是否需要电源,在作用上最大的区别在于有源滤波器可以有增益,无源滤波器无增益是衰减的。
有源滤波器之所以称为有源,顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波),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。
无源滤波器由LC等被动元件组成,将其设计为某频率下极低阻抗,对相应频率谐波电流进行分流,其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道;而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备,检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流,补偿后的源电流几乎为纯正弦波,其行为模式为主动式电流源输出。
1、有源滤波(APF)与无源滤波(FC)在滤波原理上是不同的,无源滤波主要是利用阻容元器件的LC谐振特性,对系统中的某一特定频率形成一个低阻通道,这个低阻通道与系统阻抗形成并联分流关系,让谐波成份从滤波系统中流过。
也就是说无源滤波器是利用电容器和电抗器形成LC谐振回路对电网系统中某一次或几次谐波进行滤波,从而达到对系统滤波的作用。
有源滤波APF则是利用现代电力电子器件主动产生一个与系统谐波大小相等相位相反的谐波,以“抵消”系统产生的谐波。
概括地说FC属于并联分流,APF是主动抵消。
2、无源滤波器由于电阻以及电感的阻抗存在,功耗在同等情况下还是比有源滤波器要高一些,而且电路的延迟要要大一些。
有源滤波器的功耗相对而言会小很多,而且在通带内不会有衰减,而通过设定滤波器的Q值,可以改变放大倍数。
一般的模拟低通滤波器用的很多用ButterWorth类型的有源滤波器,效果还是很好的。
但是问题还是随之而来,带宽一般能提升,而且受到电路所选择的运放限制,一旦超过运放频率特性范围,电路就很容易自激振荡,输出的就全部是噪声了。
3、应用领域不同。
无源滤波器受负载影响很大,滤波特性较差,为提高滤波特性,可使用有源滤波器。
无源滤波器和有源滤波器的区别

无源滤波器和有源滤波器的区别工作原理无源滤波器由LC等被动元件组成,将其设计为某频率下极低阻抗,对相应频率谐波电流进行分流,其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道;而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备,检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流,补偿后的源电流几乎为纯正弦波,其行为模式为主动式电流源输出。
谐波处理能力无源滤波器只能滤除固定次数的谐波;但完全可以解决系统中的谐波问题,解决企业用电过程中的实际问题,且可以达到国家电力部门的标准;有源滤波器可动态滤除各次谐波。
系统阻抗变化的影响无源滤波器受系统阻抗影响严重,存在谐波放大和共振的危险;而有源滤波不受影响。
频率变化的影响无源滤波器谐振点偏移,效果降低;有源滤波器不受影响。
负载增加的影响无源滤波器可能因为超载而损坏;有源滤波器无损坏之危险,谐波量大于补偿能力时,仅发生补偿效果不足而已。
负载变化对谐波补偿效果的影响无源滤波器补偿效果随着负载的变化而变化;有源滤波器不受负载变化影响。
设备造价无源滤波器较低;有源滤波器太高。
应用场合对比分析 1.有源滤波容量单套不超过100KVA,无源滤波则无此限制; 2.有源滤波在提供滤波时,不能或很少提供无功功率补偿,因为要占容量;而无源滤波则同时提供无功功率补偿。
3.有源滤波目前最高适用电网电压不超过450V,而低压无源滤波最高适用电网电压可达3000V。
4.无源滤波由于其价格优势、且不受硬件限制,广泛用于电力、油田、钢铁、冶金、煤矿、石化、造船、汽车、电铁、新能源等行业;有源滤波器因无法解决的硬件问题,在大容量场合无法使用,适用于电信、医院等用电功率较小且谐波频率较高的单位,优于无源滤波。
主要发展情况由于无源滤波的具有大容量低价位的优点,钢铁行业的滤波都采用无源滤波,目前国内滤波市场(电力谐波治理市场)上主要以无源滤波为主。
国际上以ABB、诺基亚、施耐德、西门子为代表,国内以温州清华电子、山大华天、哈工大、西安赛博、绿波杰能为代表。
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中国电子科技集团第三十八研究所中电博微|有源滤波器与无源滤波器的区别
无源滤波器:这种电路主要有无源元件R、L和C组成。
有源滤波器:集成运放和R、C组成,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。
集成运放的开环电压增益和输入。
无源滤波装置
该装置由电容器、电抗器,有时还包括电阻器等无源元件组成,以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路,以达到抑制高次谐波的作用;由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区,
所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联,这样既满足无功补偿、改善功率因数,又能消除高次谐波的影响。
国际上广泛使用的滤波器种类有:各阶次单调谐滤波器、双调谐滤波器、二阶宽颇带与三阶宽频带高通滤波器等。
1)单调谐滤波器:一阶单调谐滤波器的优点是滤波效果好,结构简单;缺点是电能损耗比较大,但随着品质因数的提高而减少,同时又随谐波次数的减少而增加,而电炉正好是低次谐波,主要是2~7次,因此,基波损耗较大。
二阶单调谐滤波器当品质因数在50以下时,基波损耗可减少20~50%,。
三阶单调谐滤波器是损耗最小的滤波器,但组成复杂些,投资也高些,用于电弧炉系统中,2次滤波器选用三阶滤波器为好,其它次选用二阶单调谐滤波器。
2)高通(宽频带)滤波器,一般用于某次及以上次的谐波抑制。
当在电弧炉等非线性负荷系统中采用时,对5次以上起滤波作用时,通过参数调整,可形成该滤波器回路对5次及以上次谐波的低阻抗通路。
有源滤波器
虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点,在现阶段广泛用于配电网中,
但由于滤波器特性受系统参数影响大,只能消除特定的几次谐波,而对某些次谐波会产生放大作用,甚至谐振现象等因素,随着电力电子技术的发展,人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器(Active PowerFliter,缩写为APF)。
APF即利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,它与无源滤波器相比,有以下特点:A)不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变,补偿无功,有一机多能的特点,在性价比上较为合理;
B)滤波特性不受系统阻抗等的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;
C)具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化着的谐波,即具有高度可控性和快速响应性等特点。