用基于全通滤波器的ⅡR陷波器抑制工频通信中的谐波干扰

针对双向工频通信的信号特征，为了解决IIR陷波滤波器系数在低频段敏感度高的问题，提出采用基于全通滤波器的IIR陷波滤波器来消除电网谐波干扰的新方法。该陷波器可以由格型运算结构来实现，并因为全通滤波器的分子与分母之间的镜像对称关系，使滤波器在低频段具有非常低的系数敏感度。该文详细论述了该陷波滤波器的基本原理和设计方法，并通过一个设计实例说明了该方式由于量化效应引起的频率偏移量要远远小于级联方式。现场实验与仿真都证明了该滤波器能够非常有效地抑制电网中的基波和3、5次谐波，大大提高了对双向工频通信信号的检测能力。     

具有四陷波特性的小型化超宽带滤波器

为了解决传统具有陷波特性的超宽带滤波器陷波深度不足和陷波较少的问题，提出了一种小型化四陷波超宽带滤波器。通过采用非对称耦合技术、在两端馈线处嵌入开路枝节以及在超宽带滤波器上加载新型双开环谐振器、C型谐振器的方式，实现通带内的四陷波特性。该超宽带(Ultra-Wideband, UWB)滤波器通带为2.77～11.1GHz，相对带宽为120%，在3.54 GHz、5.62 GHz、6.84 GHz和8.24 GHz处产生四个陷波，能够避免全球微波互联接入(WiMAX)、无线局域网(WLAN)、印度国家卫星通信C频段和X卫星通信上行频段对超宽带系统的干扰，适用于超宽带无线通信系统。最后，对设计制作的实物进行测试，测试结果与仿真结果基本一致。     

开关电容椭圆低通滤波器的设计与仿真

本文结合八阶椭圆低通滤波器的设计,讨论了开关电容滤波器计算机辅助设计的一种有效方法。将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,建立开关电容模拟电阻的Z域模型,与电容、运算放大器模型结合,构成二阶开关电容椭圆滤波器。将二阶开关电容滤波器级联,给出了八阶开关电容椭圆低通滤波器的设计与PSPICE仿真程序。仿真输出曲线显示了椭圆低通滤波器的陡峭衰减特性和理想幅频特性,符合设计要求。适用于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真。     

基于全通滤波器的IIR陷波器在抑制电力线通信中的谐波干扰的研究

从滤波器的系数敏感度出发 ,提出用基于全通滤波器的IIR陷波器来抑制电力线通信信号中的谐波干扰。详细论述了这种陷波器的设计方法 ,分析了其在低频段的系数敏感度。通过实际数据验证了这种滤波器能够有效地抑制电力线通信信号中的谐波干扰 ,大大提高了信噪比。     

采用阶梯 T 型谐振器的双陷波 UWB 滤波器

为有效抑制印度国家卫星通信C频段和X卫星频段对超宽带通信系统的干扰,提出了一种新型双陷波超宽带滤波器。该滤波器采用阶梯T型多模谐振器(multimode resonator, MMR)与缺陷地结构(defected ground structure, DGS)的交趾耦合,实现超宽带特性。采用非对称耦合线及在MMR两侧耦合分裂环谐振器的方法,分别在6.67～7.06 GHz, 7.47～7.57 GHz两个频段内产生陷波。实测结果与仿真结果吻合较好,该滤波器的通带范围为3.03～11.50 GHz, 3 dB带宽达到123%,插入损耗仅有0.87 dB,两处陷波中心频率分别在6.87 GHz和7.52 GHz,陷波深度均大于20 dB,且整体尺寸紧凑,仅有16 mm×8 mm大小。     

双陷波开关频率滤波器LCLDT的设计

传统LCL滤波器及其改进拓扑无法保证在PWM变换器输出的不同频段均具有良好的滤波特性。针对此问题本文提出一种应用于有源滤波器的双陷波开关频率滤波器LCLDT,其兼具LCL滤波器、LLCL滤波器、多调谐陷波滤波器等优点。文中给出了LCLDT滤波器的参数优化设计方法,为其实际工程应用提供理论指导。对各个滤波器在相同背景和成本情况下进行对比研究;仿真和实验验证所提出的LCLDT滤波器的滤波特性优于相关高阶滤波器,能满足电网谐波标准对高次谐波的要求。     

基于DDS椭圆型低通滤波器的设计

低通滤波器是直接数字频率合成器的重要组成部分,其性能的优劣直接影响整个直接数字合成器的特性。本文使用一种全新的归一法,为直接数字频率合成器设计了一个截止频率为100MHz的7阶椭圆型低通滤波器,同时通过Multisim9对其进行仿真,仿真结果表明该滤波器幅频特性良好,可以达到预期的指标,在实际应用时元件值应进行必要的调整。该方法可适用于不同频段不同阶数不同类型滤波器的设计。     

有源滤波器中新型检测滤波器的设计与研究

有源电力滤波器是一种可有效补偿电网中的谐波及无功电流的新型电力电子装置,而有源电力滤波器中的电流检测过程将直接影响其补偿性能。经过分析可知,检测过程中的低通滤波器对检测的精度和速度有重要影响。为提高电流检测的速度和精度,该文在分析传统低通滤波器工作特性的基础上设计由1个带阻陷波器和1个低通滤波器串联组成的新型检测滤波器,具体分析该检测滤波器的动态响应和幅频特性,并经过仿真和试验进行验证,该新型检测滤波器可在保证精度的基础上将检测时间缩短到约1/3个基波周期,这样能提高检测的实时性,从而能提高有源滤波器的补偿性能。     

用直接陷波法抑制局部放电监测系统中周期性干扰的研究

在分析局部放电监测系统中的周期性干扰特征的基础上,从解决IIR陷波滤波器存在的问题着手,提出了一种适合用于宽频带局部放电在线监测中抑制周期性干扰的直接陷波滤波方法。该文中详述了直接陷波滤波器的基本原理及设计方法。通过模拟仿真和实验证明该滤波器能有效地抑制局部放电在线监测中的周期性干扰,并能在滤波的同时实现数据的压缩和特征值的提取。     

滤波器在单相PWM整流器中的应用

为消除混叠在PWM单相整流器交流电流反馈信号中的高次谐波分量和直流电压控制外环中的2次谐波分量,在交流电流反馈通道中设置低通滤波器,并使用陷波滤波器衰减直流2次谐波分量;通过在建立电流控制系统模型中发现的内环低通滤波器可有效消除混叠的高次谐波信号的方法保障系统稳定,而对截止频率过高将引起反馈信号相移,改变系统中低频特性,进而影响系统稳定性,则给出了滤波器参数的设定要求;采用直流环节中的陷波滤波器,相比低通滤波器不仅易于在计算精度有限的底层控制芯片中实现,同时更有效消除2次谐波分量,保障系统的高输入功率因数和低谐波分量,同时拥有良好的动态特性。相关仿真分析及搭建4.5kVAPWM整流器样机平台的实验结果验证了以上推论。     

串联型电力有源滤波器中低通滤波器的设计及参数优化

串联型电力有源滤波器（简称SAPF）是为解决用户端供电电压中存在的电能质量问题而设计的一种有源滤波器。它利用PWM逆变器产生与电网畸变电压大小相等,方向相反的脉宽调制波,经低通滤波器（简称LPF）滤除开关纹波后通过变压器串联在电网中,以达到稳定负载端电压,改善电能质量的目的。目前研究主要集中在控制方法和波形瞬时畸变的实时检测上,对LPF涉及很少,而LPF的好坏会影响SAPF能否正常应用,研究发现对于不同的频率,LPF在SAPF中作用的电路结构并不相同,因此传统的LPF设计方法并不完全应用,在深入研究的基础上,文中提出了一套分频段的LPF设计和参数优化方法,仿真和实验结果都验证了该文所给方法的正确性。     

并联型有源电力滤波器与电网连接低通滤波器的设计

并联型有源电力滤波器(APF)是用于谐波治理的有效的电力电子设备,它通过检测负荷侧电流,发出与谐波电流大小相等且相位相反的补偿电流注入电网,以达到改善电网电能质量的目的。目前对如何有效设计有源滤波器与电网连接处的低通滤波器(LPF)的研究较少,文中提出利用巴特沃思低通滤波器原则来设计该LPF,并根据APF与电网不同的连接方式对LPF的参数进行适当的调整,仿真和实验结果都验证了这种方法的可行性。     

直接数字合成器中贝塞尔低通滤波器设计

文中介绍了用于直接数字合成器中贝塞尔低通滤波器的设计方法，文中给出直接数字合成波形的基本原理，分析了合成波形的频谱，同时给出了设计贝塞尔低通滤波器的方法和所设计的低通滤波器的电路图及特性图     

Thermal analysis,design, and implementation of an L-band high-power stepped impedance low-pass filter

This paper presents high power, thermal analyses, and implementation of a stepped impedance high-power low-pass filter (LPF). A comprehensive model and analysis have been developed for the design and simulation of the LPF. In this analysis, power handling capacity and breakdown-voltage are discussed, and the effects of critical points are considered. The attenuation due to conductor and dielectric losses is also studied. The novelty of our approach lies in employing theoretical analysis to estimate the power-dissipation of the filter based on the proposed equivalent circuit. An accurate method is also introduced to calculate attenuation in the filter's elements. Thermal analysis to obtain accurate temperature profiles is done for the first time based on the electro-thermal simulation. Consequently, an effective cooling method is used to spread heat across the entire filter. Finally, the filter was implemented and tested to operate at L-band with handling 8 kW peak and 800 W average power. The insertion-loss is less than 0.27 dB, the stop-band attenuation is more than 60 dB, and the return-loss is better than 15.7 dB. The filter is capable of tolerating produced heat without any destructive effects at a maximum temperature of about 200°C above ambient. The theoretical analysis and experimental results show that the LPF is suitable for high-power microwave applications.     

有源滤波器中数字低通滤波器的设计及其DSP实现

介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测方法及对低通滤波器的要求,分析讨论了数字低通滤波器的类型、阶数及截止频率对有源电力滤波器谐波检测效果的影响.利用Matlab仿真软件设计了二阶巴特沃思(Butterworth)数字低通滤波器,对ip-iq谐波检测算法进行了仿真研究,并结合TI司推出的浮点算法在定点DSP上实现的函数库-IQ math Library,完成了ip-iq谐波检测方法在TMS320F2812DSP中的实现,并取得良好的实验效果.     

并联有源滤波器输出LCL滤波器研究

基于电流最大允许脉动、逆变器开关频率和阻尼特性要求,提出了应用在三相并联有源电力滤波器中的LCL滤波器的一种新颖的设计方法。LCL滤波器是一种滤除逆变器开关谐波的有效手段,具有比LC滤波器更优异的性能,能够克服由于电网阻抗的不确定性而影响滤波效果的缺点。在详细介绍设计过程的基础上,给出了一个设计实例。为了避免LCL滤波器发生电流谐振,通常需要加入阻尼电阻,则导致损耗增加,降低系统效率。提出一种新的控制策略,引入电容电流反馈的方法,有效地替代了LCL滤波器中电阻的阻尼作用。通过调节反馈系数,不需要改变系统谐振频率,同时增强了阻尼作用,有效地抑制了低次谐波的振荡。仿真和实验结果证明了设计的LCL滤波器和采用的控制策略的优异性能。     

基于陷波算法实现LCL变流器网侧电流直接控制

随着并网变流器容量的增大,LCL滤波器的滤波优势得以体现,但与L型滤波器相比,LCL型滤波器存在谐振点,降低了系统的稳定性。常规的无源阻尼和有源阻尼的控制策略虽然能增强系统的稳定性,但会增加系统损耗,或者需要额外的传感器。这里首先比较分析了系统不同变量作为反馈值对LCL变流器的控制性能影响。在不增加额外传感器的基础上,选择最佳的控制对象,得出一种基于陷波器理论的新型有源阻尼算法,实现对网侧电流的稳定控制。并给出了陷波器参数的设计方法,仿真和实验验证了所述方案的有效性。     

一种检测单相瞬时无功与谐波电流的新方法

有源滤波器作为改善电能质量一种有效的手段,它要求快速准确地检测出负载电流中的谐波和无功分量。针对单相系统瞬时谐波与无功检测方法算法复杂的问题,提出了一种新的检测方法,并详细分析了低通滤波器的选取,低通滤波器的阶数越高,截止频率越低,检测算法的稳态精度越高,暂态性能越差。该法能实时准确地检测出负载电流中的基波有功分量,进而实现谐波与无功电流的瞬时补偿。仿真研究表明该法简单可靠,电路实现容易,且不需要锁相环,克服了系统频率漂移的影响,在2~3个周期内实现了补偿电流的准确提取,有效解决了单相系统中谐波和无功电流检测中存在的问题。     

一种混合谐波检测法在APF中的应用

为了使APF具有较高的谐波检测精度和较快系统的系统响应,提出了将ip-iq谐波检测与滑窗迭代DFT谐波检测相结合的一种混合谐波检测新方法。阐述了ip-iq谐波检测法原理,指出了该方法由于LPF的存在使得系统的响应速度较慢的缺陷,同时分析了滑窗迭代DFT原理,指出了其计算繁琐、计算量较大的缺点。新谐波检测算法采用滑窗迭代DFT代替LPF,解决了LPF设计难、系统响应慢的难题,又由于只需计算直流分量,计算量得以变小。最后,仿真和实验结果表明该方法使系统具有较高的检测精度的同时还具有较快的系统响应,并验证了该检测方法的有效性。     

改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法

为较好地解决低通滤波器的延时问题,分析了低通滤波器和积分器对谐波电流检测精度和检测响应过程的影响,采用移动窗积分法改进了单位功率因数谐波电流检测法的暂态性能,提出了改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法。Matlab/Simulink仿真结果表明该方法提高了传统检测方法的实时性,可较好地跟踪负载的变化。基于数字信号处理器的并联有源滤波器实验验证了该方法的可行性和有效性。