模擬有源濾波器的電路設計

并聯型有源濾波器的主要功能是使補償電流ic(t)能快速跟蹤負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)。但應注意，有源電力濾波器的等效電感不能無限制地減小。當L過小時，有源電力濾波器輸出電流中基于開關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 串聯型有源電力濾波器
雖然并聯就地補償可以完全消除非線形負荷造成的諧波問題，但許多情況下，由于電力系統(tǒng)負荷組成很復雜，難以準確地找到非線性負荷所在的位置，或者更有非線性負荷分布在許多節(jié)點上，因此很難利用就地并聯補償來徹底補償電壓的諧波。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所示是其串聯型電路的工作原理圖。由圖中可以看到，如果在負荷鄰近節(jié)點處，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)點處電壓帶有諧波分量ui，而接入串聯型有源濾波器，則該裝置剛好產生的電壓為-ui。這樣，負荷節(jié)點處的電壓為ul=u+ui-ui= u，可見會得到未含諧波分量的基波電壓u。因此，串聯型有源濾波器可以快速補償系統(tǒng)節(jié)點上電壓的異常，而且其容量可以由用戶根據自身容量來靈活確定，因而比較適合對電能質量要求較高的用戶使用。

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

6 結束語
使用全模擬器件來實現有源電力濾波器，可提高有源電力濾波器的動態(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。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，其工業(yè)應用前景十分廣闊。
事實上，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最大限度地消除這些因素的影響，并選用應用性能更為優(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，最終達到工業(yè)應用的標準。