模擬有源濾波器的電路設(shè)計(jì)

并聯(lián)型有源濾波器的主要功能是使補(bǔ)償電流ic(t)能快速跟蹤負(fù)荷電流中的諧波電流，從而使流入配電系統(tǒng)的諧波電流很小，避免對系統(tǒng)的污染。為了提高跟蹤能力，同時提高dic(t)／dt，一般要么減小有源濾波器的等效電感L，要么提高逆變器的輸出電壓uc(t)。但應(yīng)注意，有源電力濾波器的等效電感不能無限制地減小。當(dāng)L過小時，有源電力濾波器輸出電流中基于開關(guān)頻率的特征諧波就會很大。所以，提高逆變器輸出電壓uc(t)就成為提高有源電力濾波器的有效手段。
5．2 串聯(lián)型有源電力濾波器
雖然并聯(lián)就地補(bǔ)償可以完全消除非線形負(fù)荷造成的諧波問題，但許多情況下，由于電力系統(tǒng)負(fù)荷組成很復(fù)雜，難以準(zhǔn)確地找到非線性負(fù)荷所在的位置，或者更有非線性負(fù)荷分布在許多節(jié)點(diǎn)上，因此很難利用就地并聯(lián)補(bǔ)償來徹底補(bǔ)償電壓的諧波。為了更有效地消除諧波電壓的影響，為用戶提供無污染的電壓，串聯(lián)型有源濾波器正在逐步受到電力用戶的歡迎。
圖7所示是其串聯(lián)型電路的工作原理圖。由圖中可以看到，如果在負(fù)荷鄰近節(jié)點(diǎn)處，除受諧波電壓源影響，還要受到諧波電流源的影響，則會使該節(jié)點(diǎn)處電壓帶有諧波分量ui，而接入串聯(lián)型有源濾波器，則該裝置剛好產(chǎn)生的電壓為-ui。這樣，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓為ul=u+ui-ui= u，可見會得到未含諧波分量的基波電壓u。因此，串聯(lián)型有源濾波器可以快速補(bǔ)償系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上電壓的異常，而且其容量可以由用戶根據(jù)自身容量來靈活確定，因而比較適合對電能質(zhì)量要求較高的用戶使用。

串聯(lián)型有源濾波器可以快速補(bǔ)償系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上電壓的異常，其容量可以由用戶根據(jù)自身容量靈活決定，比較適合對電能質(zhì)量要求較高的用戶使用。采用檢測負(fù)載諧波電壓控制方式，串聯(lián)型有源電力濾波器投入工作時，首先應(yīng)檢測負(fù)載諧波電壓，然后產(chǎn)生一個與負(fù)載諧波電壓大小相等，方向相反的諧波電壓進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償后，電源電流會發(fā)生變化，從而使得整流橋橋臂的導(dǎo)通角增加，進(jìn)而使其交流側(cè)電壓波形也隨之發(fā)生變化，最終導(dǎo)致負(fù)載諧波電壓增加。同時，有源電力濾波器所產(chǎn)生的補(bǔ)償電壓所跟蹤的負(fù)載諧波電壓的變化也隨之增大。這種狀態(tài)將一直持續(xù)到最后負(fù)載諧波電壓保持不變，有源電力濾波器進(jìn)入補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定狀態(tài)。只要串聯(lián)型有源電力濾波器能實(shí)時產(chǎn)生與負(fù)載諧波電壓大小相等、方向相反的補(bǔ)償電壓，就能取得理想的補(bǔ)償效果，從而使電源電流接近正弦波。

6 結(jié)束語
使用全模擬器件來實(shí)現(xiàn)有源電力濾波器，可提高有源電力濾波器的動態(tài)響應(yīng)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(jìn)有源電力濾波器的廣泛應(yīng)用。另外，使用模擬器件也可以更容易的集成為芯片，使用起來更加方便、靈活，同時也對電磁環(huán)境的抗干擾性更強(qiáng)。有源電力濾波器在電力系統(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。由此可見，基于全模擬器件的有源濾波器借助發(fā)展成熟、價格低廉的模擬電子技術(shù)，其工業(yè)應(yīng)用前景十分廣闊。
事實(shí)上，模擬電子有著自身的特點(diǎn)，模擬器件通常會受漂移、長期穩(wěn)定性及熱效應(yīng)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(yīng)用，必然要在設(shè)計(jì)中考慮這些因素并最大限度地消除這些因素的影響，并選用應(yīng)用性能更為優(yōu)良，更抗噪聲的低漂移高精度模擬電子元器件，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發(fā)展完善，最終達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。