滤波器(非常全了)
非常详细的共模电感及滤波器的设计!(转载)精选全文完整版
⾮常详细的共模电感及滤波器的设计！（转载）看点1 ⼏个简单的实例测验与分析！01 这是⼀个共模电感，如下测量，你觉得测得的电感量是多少？可能有⼀部分会答错。
下⾯来说明⼀下我们知道共模电感的绕法有两种，1 双线并绕，2 两组线圈分开绕。
我们知道共模电感的绕法有两种，1 双线并绕，2 两组线圈分开绕。
1 双线并绕2 两组线圈分开绕正确的答案应该是10mH，下图所⽰。
⼀楼所⽰的测量和如下测量⼀致。
如仍有怀疑，可找个电感测量⼀下便知。
可以理解成两个电感并联，事实上就是两个电感并联，计算结果和测量结果是⼀样的。
两种绕法有何特点？1 双线并绕有较⼩的差模电感有较⾼的耦合电容有较⼩的漏感2 两组线圈分开绕有较⼩的耦合电容有较⾼的漏感因此要根据实际应⽤情况选择绕法。
02 再看看这样测量出来的电感量是多少？为什么？有的⼈可能会回答0mH，有的⼈可能会回答20mH，有的⼈可能会回答10mH。
不过很遗憾都不是，正确的答案L=40mH。
如下图，按右⼿法则已标上电流⽅向和磁通⽅向，从图中可以看出两个线圈的磁通的⽅向是相同的，也就是说磁通是增加的不是相互抵消。
根据磁环电感量计算公式式中：N = 圈数， Ac = 截⾯积， 分母 Mpl = 磁路长度。
注意 N 有平⽅的，⼀组线圈的圈数是N， 则两组线圈的圈数是 2N，将2N代⼊到公式中分⼦有 4N2， 也就是说电感量为 4 倍。
本例则为40 mH。
03 再看看这样测量得到的电感量应该是多少？这样测得的是什么电感量？这个估计很多⼈都知道是0mH，没错，理想状态下就是 0mH。
实际共模电感总有漏感、或差模电感成份，因此按此连接测量得到的数值就是漏感或者叫差模电感。
共模电感中漏感和差模电感是⼀回事，可以称漏感也可称差模电感。
⼀般做得好点的漏感在1-2%左右。
但有时候会特意将差模电感和共模电感做在⼀起，这时候的差模电感量就按实际需要做了。
看点2 共模电感“Z”字形符号是代表什么？共模电感的这个符号应该很常见吧，但是符号中的的 “Z” ⼀样的符号该怎么读？估计很少有⼈知道。
低通滤波器总结
典型电路（一阶或一阶滤波结）
传递函数
典型电路
C1=10/fc
陷波频率
无
可以很好的利用反切比雪夫和椭圆函数的陷波频率来实现通带内杂散信号的衰减，不用在添加陷波滤波器。
C1=C2=10/fc
优点：选好参数Leabharlann 便使得电阻保持在一个较小的差别范围之内，则本电路对高Qp和低Qp的电路都使用
双二次型低通滤波器
C1=10/fc
优点：它是一种高级电路，性能十分稳定，调整方便，并不难获得高达１００的Ｑｐ值，特别宜用于多结级联以实现高质量的高阶滤波器。
缺点：使用的元件过多。
C1=C2=10/fc
三电容椭圆函数滤波器
优点：电路易于调节，可应用于高Qp和低Qp两种电路。
缺点：相对于另外两种，使用的元件稍多
V
C
V
S低通滤波器
C2=10/fc
优点：ＶＣＶＳ获得正相增益的电路，并且使用元件数最小的一种电路。输出阻抗低，元件间差值范围小和放大能力比较高。
缺点：和ＭＦＢ一样，只宜用于Ｑｐ不高于１０的值。
当波形单调下降时，与起始增益相同的点。
频率下降3dB点
当波形单调下降时，与起始增益相同的点。
典型电路（二阶电路或二阶滤波结）
无线增益多反馈电路
C2=10/fc
优点：它具有稳定性好和输出阻抗低等优点，因而易于与其他电路级联以构成高阶滤波器。
缺点：若想得到较高的极偶品质因数Qp，则按公式算出的各元件之间的数值差别范围大，这时电路特性对元件值的变化十分敏感。所以这种电路只易用于增益K和极偶品质因数Qp都不大于10的情况。
切比雪夫
巴特沃斯
反切比雪夫
UPS电源专用滤波器介绍
UPS电源专用滤波器介绍
对大功率UPS电源，尤其整流装置为三相全控桥6脉整流器的UPS电源，其整流装置产生的谐波占所有谐波的近25-33%，谐波能造成配电线缆、变压器发热，降低通话质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果，对电网的危害很大。
针对上述可能的问题，在了解UPS电源的工作原理的基础上，开发的UPS电源专用滤波器，较好的解决了上述问题。
谐波种类及危害
UPS电源所产生的谐波，按电流相序可以分为
1、+序
3k+1次，k为0和正整数;，+序电流使损耗加重;
2、-序
3k+2次，k为0和正整数;-序电流使电机反转、发热;
3、0序
3k次，k为正整数;0序电流使中线电流异常增大。
产品特点
1、选型简单方便
只需要知道负载的额定工作电压和功率，不需要知道谐波电流的数值及系统的参数，就可以选出自己所需要的UPS专用滤波器;
2、免维护
UPS电源专用滤波器对于上游的谐波电流呈现高阻，从而不会吸收上游的谐波电流，没有过载的风险;在任何情况下不会与系统发生谐振;发出的容性无功功率小于额定功率的20%，保证在负载较轻时，不会发生无功功率过补现象;输出端电压保持在输入电压的±5%;性能稳定、可靠性高;现场安装后不需要任何调试，确保总谐波电流畸变率THID<10%，因此，在一定年限(一般为3年)内不需要维护;
适用场合
UPS电源专用滤波器，除适用于大功率三相全控桥6脉整流器的UPS电源外，也适用于三相全控桥6脉整流器的变频器、中频炉等设备，能够有效滤除各种非特征波;
(本文转自电子工程世界：/dygl/2011/0410/article_5111.html)。
滤波器超全资料
滤波器超全资料滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。
利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。
换句话说，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。
滤波的概念滤波是信号处理中的一个重要概念，滤波电路的作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。
一般来说，滤波分为经典滤波和现代滤波。
经典滤波是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念，根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。
在经典滤波和现代滤波中，滤波器模型其实是一样的（硬件方面的滤波器其实进展并不大），但现代滤波还加入了数字滤波的很多概念。
滤波电路的原理当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化。
当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。
因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。
只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。
L愈大，滤波效果愈好。
滤波器的作用1、将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比；2、滤掉不感兴趣的频率成分，提高分析精度；3、从复杂频率成分中分离出单一的频率分量。
理想滤波器与实际滤波器理想滤波器使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻喧内的频率成分都衰减为零的滤波器，其通带和阻带之间有明显的分界线。
(完整版)LPC23XXCAN全局验收滤波器设置说明
/*在标准的LPC236x.H文件中添加的RAM#define */#define CAN_MEM_BASE 0xE0038000#define CAN_SFF_RAM (*(volatile unsigned long *)(CAN_MEM_BASE + 0x00))#define CAN_SFF_GRP_RAM (*(volatile unsigned long *)(CAN_MEM_BASE + 0x04))#define CAN_EFF_RAM (*(volatile unsigned long *)(CAN_MEM_BASE + 0x08))#define CAN_EFF_GRP_RAMS (*(volatile unsigned long *)(CAN_MEM_BASE + 0x0C))#define CAN_EFF_GRP_RAME (*(volatile unsigned long *)(CAN_MEM_BASE + 0x10))/*该初始化配置的滤波器，可接受单个标准帧：0x300可接受标准帧组：0x400-0x430可接受单个扩展帧：0x00000300可接受扩展帧组：0x00000400-0x00000430*/void CAN_Init( uint32 can_btr ){PCONP |= (1 << 13); // Enable clock to the peripheralPINSEL0 &= ~0x0000000F;PINSEL0 |= 0x0000005; // port0.0~1, function 0x01, port0.4~5, function 0x10CAN1MOD = 1; // Reset CANCAN1IER = 0; // Disable Receive InterruptCAN1GSR = 0; // Reset error counter when CANxMOD is in resetCAN1BTR = can_btr;CAN1MOD = 0x0; // CAN in normal operation modeInstall_IRQ(CAN_INT,(void *)CAN_Handler,HIGHEST_PRIORITY);CAN1IER |= 0x81; // Enable receive interrupts,Enable Bus error interruptsCAN_AFMR = ACCF_OFF ;//只能在验收滤波器旁路模式或验收滤波器关闭模式才能写查找表的区配置寄存器。
滤波器的主要参数【大全】
以下为滤波器的主要参数，一起来看看吧。
衰减：一个信号通过射频滤波器后，产生的振幅损耗，通常用分贝（dB）表示。
群时延：相对于频率的滤波器相位参数。
群时延用时间（秒）来计量，可以认为是当振幅调制信号通过射频滤波器时，信号包络发生的传播时间延迟。
隔离：为防止信号之间发生意外交互（例如，收发交互），将两个信号相互隔离。
质量因子：质量因子是谐振电路选择度的一种计量标准，表示为每个往复周期存储能量与损耗能量的比值。
通带：让信号相对无衰减通过的区域。
选择性：滤波器通过或抑制特定频率（相对于滤波器的中心频率）能力的一种计量标准。
通常，选择度表示为当信号通过滤波器时，在相对于滤波器中心频率的一些特定频差点发生的损耗。
阻带：滤波器达到规定的带外抑制频率所在的频带，表示为分贝。
中心频率（Center Frequency）：滤波器通带的频率f0，一般取f0=（f1+f2）/2，f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。
窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率（Cutoff Frequency）：指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。
通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。
相对损耗的参考基准为：低通以DC处插损为基准，高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽：指需要通过的频谱宽度，BW=（f2-f1）。
f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准。
插入损耗（Insertion Loss）：由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗，以中心或截止频率处损耗表征，如要求全带内插损需强调。
纹波（Ripple）：指1dB或3dB带宽（截止频率）范围内，插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰值。
带内波动（Passband Ripple）：通带内插入损耗随频率的变化量。
1dB带宽内的带内波动是1dB。
带内驻波比（VSWR）：衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。
(完整版)滤波器的分类及特点
滤波器的分类按元件分类，滤波器可分为:有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。
按信号处理的方式分类，滤波器可分为：模拟滤波器、数字滤波器。
按通频带分类，滤波器可分为：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
除此之外，还有一些特殊滤波器，如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤波器，例如，线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计杈网络滤波器、电视机中的中放声表面波滤波器等。
按通频带分类,有源滤波器可分为：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BEF）等。
按通带滤波特性分类,有源滤波器可分为:最大平坦型(巴特沃思型）滤波器、等波纹型（切比雪夫型）滤波器、线性相移型（贝塞尔型）滤波器等。
按运放电路的构成分类，有源滤波器可分为:无限增益单反馈环型滤波器、无限增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器型滤波器等。
有源滤波器的特点及分类1.有源滤波器的特点有源滤波器的频率范围是由直流到500KHZ，在低频范围内已取代了传统的LC滤波器。
特别是在很低频率下不可能实现LC滤波器，但有源滤波器却能给出满意的结果.1、有源滤波器它的输入阻抗高，输出阻抗极低，因而具有良好的隔离性能，所以各级之间均无阻抗匹配的要求。
2、易于制作截止频率或中心频率连续可调的滤波器且调整容易.3、如果使用电位器、可变电容器,有源滤波器的频率精度易于达到0。
5%。
4、不用电感器，体积小、重量轻，在低频情况下，这种优点就更极为突出。
5、设计有源滤波器比设计LC滤波器具灵活性，也可得到电压增益.但是应当注意，有源滤波器以集成运放作有源元件,所以一定要电源，输入小信号时受运放带宽有限的限制,输入大信号时受运放压摆率的限制,这就决定了有源滤波器不适用于高频范围。
目前实用范围大致在100KHZ以内，另一方面，在频率高于100KHZ时,无源滤波器的性能却比有源滤波器的好，当频率高于10MHZ时，无源滤波器则更显得优越。
滤波器选型指南精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版
惠博顿电源滤波器的选用指南
电源类UPS:三相：HT580/560
单相:HT221/225
高频逆变电源：20K:HT538/568(低频高端)
开关电源：单相60K以下输入端：HT4510 输出端：HT4520D/4525D
1 00K以上输入端：HT4560/323/225/226
三相：HT/531/550/580
继电器（大的）脉冲群抑制器
变频：单相：HT225/226 HT4910/4510(30A以上)
三相：保险选HT580系列；配套要低成本：HT560/531系列；
干扰严重：HT587/587E系列
伺服电机：单相：HT4910 严重选HT4960
三相：HT560/580/586/587
步进电机：单相：HT4910 另严重干扰可选：HT4991E-
工控: PLC前端：单相:HT221/225/4910 三相：HT560/580/550（关键看干扰源）
电梯: 控制部份前端：单相HT221/225 变频器前端：HT580系列
通讯行业: 单相通用系列
健身器材:单相HT121/221/225（漏电流？有无要求）
金融终端pos机：单相通用；抄表/精密计量仪表/单片机：脉冲群抑制器
加油机HT323H-3(380V AC) HT221-3(220V AC)
家用电器单相HT170/175 HT225/226/227(变频类)
医疗多为单相例如：HT460B HT125B HT225B HT226B
电力系统三相HT580/550/538 多为谐波偏低频
通信终端单相通用磁材
电磁灶类三相HT538（低频）。
经典的有源滤波电路值得收藏【优质最全版】
高，甚至可能引起自激。
二阶反相型低通有源滤波器
二阶反相型LPF是在反相比例积分器的输入端再 加一节RC低通电路而构成。
反相型二阶LFP
改进型反馈反相二阶LFP
由图 Vo(s)sC 21R2VN(s)
它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。
处将抬高。
N节点的电流方程 定义有源滤波器的品质因数Q值为 时的电压放大倍数的模与通带增益之比
当 f = 0时，电容视为开路，通
带内的增益为
A0
•
AVF 1
1•
Rf R1
VP(s)1SRV C i(s)
A(s)V V0i((ss))AVF1S1RC1 A
0
S
RC低通 电压放大倍数 (传递函数)为
R
n
•
AV
VVoi
1
1jR
C
1
1 SRC
+ . Vi
•
1•
-
V0 1SRCVi
n 1/(RC+.)，
1sC RR( )sCCRR 有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。
22f
122f
R R R 其定义与放大电路的上限截止频率相同。
12f
通常有C1=C2=C，联立求解以上三式，可得滤波器的传递函数
频率响应为 A 有源带通滤波器(BPF)
A 和带阻滤波器(BEF)
v
1(ff ) jQ 1 ff 以上各式中
由传递函数可以写出频率响应的表达式
联立求解以上三式，可得LPF的传递函数
通带与阻带之间称为过渡带，过渡带越窄，说明滤波器的选择性越好。
V (s ) V (s ) V (s )V (s ) V (s ) 反相型二阶LFP
全差分有源滤波器结构
全差分有源滤波器结构全差分有源滤波器结构是一种常用的电子滤波器结构，具有高性能和灵活性的优点。
本文将介绍全差分有源滤波器结构的原理、特点和应用。
全差分有源滤波器是一种基于差分运算的滤波器结构。
它由输入差分放大器、反馈差分放大器和输出差分放大器组成。
输入差分放大器用于将输入信号进行放大，并与反馈网络相连，反馈差分放大器用于产生反馈信号，输出差分放大器则用于将放大后的信号输出。
全差分有源滤波器结构具有以下几个特点：1. 高性能：全差分有源滤波器结构具有很高的增益和频率响应特性，能够实现较高的信号放大和滤波效果。
它可以实现低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等多种滤波功能。
2. 灵活性：全差分有源滤波器结构可以根据不同的需求进行调整和设计，具有较好的灵活性。
通过调整放大器的增益和反馈网络的参数，可以实现不同的滤波器特性和频率响应。
3. 可靠性：全差分有源滤波器结构采用了差分放大器作为核心元件，具有较好的抗干扰和抗干扰能力。
它可以有效地抑制共模信号和噪声，提高滤波器的信噪比和可靠性。
全差分有源滤波器结构在很多领域都有广泛的应用。
例如，在音频处理中，全差分有源滤波器可以用于音频信号的放大和滤波，提高音质和信号清晰度。
在通信系统中，全差分有源滤波器可以用于信号的解调和解调，提高系统的性能和可靠性。
在生物医学工程中，全差分有源滤波器可以用于生物信号的采集和处理，提取有效的生物信号信息。
全差分有源滤波器结构是一种高性能和灵活性的电子滤波器结构。
它具有很多优点，如高增益、频率响应特性好、抗干扰能力强等。
在实际应用中，全差分有源滤波器结构可以应用于音频处理、通信系统、生物医学工程等领域，发挥重要的作用。
未来，随着科技的不断进步，全差分有源滤波器结构将会得到更广泛的应用和发展。
自适应滤波器原理全解共62页
自适应滤波器原理全解
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首， 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
自适应滤波器原理全解
看出：均方误差E [ε2(j)]是加权系数W的二次函 数，它是一个中间上凹的超抛物形曲面，是具 有唯一最小值的函数。
二、E [ε2(j)]与[W]的关系曲线
E[ 2 ( j )] E[ 2 ( j 2 )] E[ 2 ( j1 )]
B A w
W ( j1 )
4.求出E[ε2(j)]与关系
E[ 2 ( j )] E[d ( j ) W X ( j )] 2 E d 2 ( j ) 2d ( j )[W ][ X ( j )] [W ]T [ X ( j )][ X ( j )]T [W ] E[d 2 ( j )] 2 E[d ( j )[ X ( j )]T ][W ] E[[W ]T [ X ( j )][ X ( j )]T [W ]]
dE[ 2 ( j )] dw1 ( j ) 2 dE[ ( j ) dw N
2.求最佳权矢量（用w*表示） （1）对均方误差梯度求导
求最佳权矢量，则令( j ) 0 1 1 2 dE[ ( j )] T 即： 0 2P 0 1,0,0 0[ R][W ] [W ]T [ R]0 dw1 T 1 T T T [W ] [ R] 0 1,0,0 0 [W ] [ R] 1,0,0 0[ R]T [W ] R为对称方阵， [ R] [ R]T 1 2 dE[ ( j )] T 2P 0 21,0,0 0[ R][W ] dw1
5.求出自适应滤波器的E[ε2(j)]与wi 的关系
由于均方误差为： E[ 2 ( j )] E[d 2 ( j )] 2[ P]T [W ] [W ]T [ R][W ] dd (0) WiWm xi xm (0) 2 Wi xi d (0) 当N 1时，只有一个信号 2 2 E[ ( j )] dd (0) xx (0)W 2 xd (0)W 不难证明，对于自适应横向FIR数字滤波器有 E[ ( j )] dd (0) WiWm xx (i m) 2 Wi d (i )
腔体滤波器基础知识
31
微波带通滤波器的设计
• 设计微波带通滤波器的一种常用的方法是从集中 元件的低通原型出发，经过频率变换，导出集中 参数耦合谐振器带通滤波器的设计公式，然后用 微波结构来实现这些耦合结构和谐振器，从而得 到微波带通滤波器。
21
滤波器指标的测试
• 双工器测试示意图：
网络分析仪
网络分析仪
PORT1 PORT2
TX
(发射)
ANT
(天线)
50 Ω
RX
(接收)
双工器
PORT1 PORT2
50 Ω
TX
(发射)
ANT RX
(天线) (接收)
双工器
22
• RX测试图形
23
• TX测试图形
24
滤波器的实现形式
• 集总参数滤波器 • 微带线、带状线滤波器 • 同轴腔体滤波器 • 波导滤波器 • 介质滤波器
腔体滤波器基础知识
1
微波及其特点
• 所谓微波是一种具有极高频率（通常为300 MHz~300GHz ），波长很短，通常为1m~1m m的电磁波。
波长 =
光速 频率f 0
• 微波具有似光性和似声性、穿透性、信息 容量大等特点。
2
滤波器的基本原理
• 滤波器顾名思义就是对电磁波信号进行过 滤，让需要的信号通过，抑制不需要的信 号，主要目的为了解决不同频段、不同形 式的无线通讯系统之间的干扰问题，其特 性可以用通带工作频段、插入损耗、带内 波动、带外抑制、端口驻波比、隔离度、 矩形系数、功率容量、群时延指标来描述。
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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阻抗均很高,输出电阻小,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。
但集成运放带宽有限,所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
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%,属节能型,滤波效果等效。
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,达到实时补偿谐波电流的目的。
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
一、无源滤波器的优点
无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，至今仍是应用广泛的被动谐波治理方法。
二、无源滤波器的分类
无源滤波器主要可以分为两大类：调谐滤波器和高通滤波器。
2.1、调谐滤波器
调谐滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器，可以滤除某一次(单调谐)或两次(双调谐)谐波，该谐波的频率称为调谐滤波器的谐振频率；
2.2、高通滤波器
高通滤波器也称为减幅滤波器，主要包括一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、三阶高通滤波器和c型滤波器，用来大幅衰减高于某一频率的谐波，该频率称为高通滤波器的截止频率。
三、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，存在以下的区别：
3.1、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。
3.2、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。
3.3、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。
3.4、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。
3.3、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。
3.6、负载变化对谐波补偿效果的影响
无源滤波器随着负载的变化而变化；有源滤波器不受负载变化影响。
3.7、设备造价
无源滤波器较低；有源滤波器太高。
3.8、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430V，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。
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。
无源滤波器的优点
无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，至今仍是应用广泛的被动谐波治理方法。
无源滤波器的分类
无源滤波器主要可以分为两大类：调谐滤波器和高通滤波器。
调谐滤波器
调谐滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器，可以滤除某一次(单调谐)或两次(双调谐)谐波，该谐波的频率称为调谐滤波器的谐振频率；
高通滤波器
高通滤波器也称为减幅滤波器，主要包括一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、三阶高通滤波器和c型滤波器，用来大幅衰减高于某一频率的谐波，该频率称为高通滤波器的截止频率。
无源滤波器的发展历程
3.1、1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器，次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。
3.2、20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。
3.3、自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器发展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价
廉方向努力，其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。
导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展；
3.4、到70年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。
3.5、80年代，致力于各类新型滤波器的研究，努力提高性能并逐渐扩大应用范围。
3.6、90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。
当然，对滤波器本身的研究仍在不断进行。
我国滤波器行业现状
我国广泛使用滤波器是50年代后期的事，当时主要用于话路滤波和报路滤波。
经过半个世纪的发展，我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐，但由于缺少专门研制机构，集成工艺和材料工业跟不上来，使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际发展有一段距离。
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，存在以下的区别：
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。