【正文】 為 600 kHz 時，為 4 mA 靜電耗散電流， V/℃電壓溫度漂移。 實現(xiàn)高 帶寬的同時也意味著將帶來高功耗。此外，使用高帶寬的運算放大器的單相全模擬有源電力濾波器還引入了高頻率的噪音。信號頻率的單相全模擬有源電力濾波器不超過 3 千赫。 600 千赫型號 OP07 運 算放大器的截止頻率，可滿足有源電力濾波器的要求。 主要由誤差放大器的輸入失調(diào)電壓，輸入偏置電流和等效輸入噪聲等引起。該電流運算放大器的性能得到了很大的提高，它的性能非常出色。具有高精度，低漂移集成的低噪聲放大器 OP07 例如，μ V的水平的輸入偏移電壓，輸入漂移 nA的電平電流和輸入偏置電流，因此，177。 10V 電路的工作電壓，可以忽略。 最終精密運算放大器電路和穩(wěn)定其無源電路元件的精度和穩(wěn)定性具有對應關系。硬件選擇好的電容和電阻相關的電路的整體性能。 電容是不同的類別。濾波電容器主要用于在電路需要它的頻率的好，溫度系 數(shù)特性，良好的長期穩(wěn)定性。聚苯乙烯低電容損失，體積小，容量相對時間，溫度，電壓，非常穩(wěn)定。 阻力線繞電阻，金屬箔電阻，金屬膜電阻，金屬氧化膜電阻，碳膜電阻器，碳實芯電阻，厚膜電阻，薄膜電阻，金屬搪瓷性。常用的是碳，金屬薄膜和碳線繞電阻。電路中使用的金屬膜電阻器，它是在一真空中加熱該合金，并且合金的蒸發(fā)，使陶瓷棒的表面層的導電金屬膜。 槽和改變金屬膜的厚度可以控制電阻。阻力小，噪音低，穩(wěn)定性好，當然，費用較高 。 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 29 PWM 控制電路 因為現(xiàn)在的設計發(fā)生有源電力濾波器沒有專用集成電路脈沖，所以現(xiàn)在是利用現(xiàn)有的一些脈沖發(fā)生器模塊的研究和設計產(chǎn)生脈沖波，以實現(xiàn)有源電力濾波器的控制。 一般的 SG3525 PWM 脈沖控制電路已經(jīng)在許多應用領域非常好。本文將嘗試在有源電力濾波器，模擬集成電路和一個更具代表性。 SG3525 美國通用公司的產(chǎn)品，是專為開關脈沖產(chǎn)生電路的電源設計，其輸入電壓范圍為 1? V，而本文是一個交流信號的輸入信號，因此可能發(fā)生變化。它可以是精確的絕對值電路輸入信號轉(zhuǎn)換為正的信號，然后輸入信號是由電平移位電路之間 1? V。圖 3 示出的 PWM 電路 SG3525 的方框圖實現(xiàn)。其中精密全波整流器電路的絕對值用作示于圖。 在圖 4 中， R 取 20kΩ 的， 1％的精密電阻 。二極管用 50ns 的超快恢 復二極管的反向恢復時間 。 圖 3 PWM 信號的實現(xiàn)電路框圖。 模擬有源濾波器的主電路及接入方式 目前有源濾波器應用而變化，但在一般情況下，主電路是基于脈沖調(diào)制（ PWM）轉(zhuǎn)換器中，由于轉(zhuǎn)換器的電壓源轉(zhuǎn)換器（ VSC）和電流源流動（ CSR）的兩種。兩種轉(zhuǎn)換器可被應用到各種有源濾波器。 PWM 整流器最顯著的特點是在直流側(cè)拓撲直流容性能量存儲，從而使直流側(cè)是 VSR 設有一個低阻抗電壓源 。最顯著的特征的電流模式 PWM 轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)是直流側(cè)電感 DC 蓄能，以便將 CSR 是直流側(cè)電流源特性高阻抗。 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 30 電流源結(jié)構(gòu)更容易跟蹤補償負載諧波電流。但損失的主電路電流源類型是大的交換側(cè)需要安裝一個較大的濾波電容，以濾除不需要的高次諧波電流，以及電流源結(jié)構(gòu)不利于多路復用。從而限制了有源電力濾波器的容量。電壓源 APF 具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，低損耗，低價格，可以降低開關裝置等，已被廣泛地應用于有源濾波器的開關頻率。在此基礎上 ，一個電壓型轉(zhuǎn)換器作為基于在 ADI有源濾波器逆變一個整體。 構(gòu)成芯變換器開關裝置已經(jīng)在 MOSFET，絕緣柵雙極晶體管（ IGBT），門極可關斷晶閘管（ GTO），集成門極晶閘管 IGCT 等幾種可供選擇。選擇第一條件，需要過濾掉基于有源濾波器的諧波頻率，以確定所述裝置的開關頻率的裝置中，然后將有源濾波器的容量和電壓和電流水平，以選擇適當?shù)脑O備。為高頻小容量電源濾波器，一般采用 MOSFET 器件，因為開關頻率非常高，因而適用于高頻諧波濾波器。而對于大容量的低頻的場合，你應該選擇 GTO / IGCT 設備。 然而，最廣泛使 用的 IGBT 或在有源濾波器，這是因為 IGBT 的驅(qū)動簡單，中等開關頻率和容量 。 有源濾波器的雙向補償特性 當通過典型的諧波源分析的網(wǎng)格，所述掃視整流器直流側(cè)電感或電容濾波器，其特征類似諧波電流或電壓源。討論并聯(lián)和串聯(lián) APF 作品蒂基礎研究的不同特點，他們補償諧波源。因此，電流模式或電壓型諧波源諧波補償?shù)恼f明中，應當使用并聯(lián)或串聯(lián)型 APF 進行劃分。否則，你無法起到良好的補償效果。 有源電力濾波器 APF（ ActivePowerFilter）往往與并行諧波源 /非線性負載使用，所謂的并聯(lián)型 APF。它是通過交換系統(tǒng)注入諧波電流大，小諧波源的諧波電流相等方向相反，完成諧波補償任務。并聯(lián)有源濾波器的諧波電網(wǎng)的諧波發(fā)生源有構(gòu)建優(yōu)良的抑制，經(jīng)過十多年的研究和發(fā)展，它已經(jīng)進入了實用階段，并將發(fā)揮越來越控制諧波污染具有重要作用。并聯(lián)有源濾波器的并不是一種理想的補償組件，其特征會受影響補償諧波源特性。那就是它不能被用來滿足任何類型的諧波源，僅適用于補償電流諧波源，如晶閘管整流器濾波電感的直流側(cè)。這是因為由電流源的方法中諧波電流型諧波源注入到電力網(wǎng)。并聯(lián)有源濾波器不適用于覆蓋直流電容器濾波整流二極管，因為這些諧波電 壓源被注入方式向電網(wǎng)諧波。與普遍應用的直東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 31 流電容濾波整流電源電子裝配，電壓型諧波源，導致了電網(wǎng)諧波的另一主要來源。對于這樣的諧波源，更適合應用串聯(lián) APF 諧波補償。 （ 1）電網(wǎng)的諧波源一般可以分為兩類，即當前的類型和電壓型諧波源。整流濾波電感電流型諧波源的直流側(cè)推崇，但直流側(cè)濾波電容電壓整流視為諧波源。 APF 的補償功能劃分。當補償電流型和電壓型諧波源諧波補償以達到良好的效果，你應該注意提取 APF 的類型。 （ 2）那些誰被視為一個并聯(lián)有源濾波器的受控諧波電流源，它在一個電流源，用于諧波補償?shù)男问健：湍切┱l被看作是 一個串聯(lián)型 APF 可控諧波電壓源，其在一個電壓源，用于諧波補償?shù)男问?。因此，分?APF 補償?shù)臐M意效果比力惡化的諧波電流源電壓型諧波源，特別是當串聯(lián)等效阻抗較小。串聯(lián) APF 補償電壓型諧波源電流型諧波效果的滿意度比力差，尤其是在比較大的并聯(lián)等效 impedanc 源 。 本章小結(jié) ，和我過的有源濾波器研究現(xiàn)狀及其未來發(fā)展。 ，按濾波特性，通帶性能，傳輸特性等的分類。 2 種，即電流型和電壓型諧波源。直流側(cè)電感濾波的整流器視同電流型諧波源，而直流側(cè)電容濾波的整流器視同電壓型諧波源。APF 對它們的補償特性是不同的。當補償電流型和電壓型諧波源時，為達到良好的諧波補償效果，應注意 APF 類型的選取。 4. 并聯(lián)型 APF 通常被看作受控諧波電流源，它以電流源的形式進行諧波補償。而串聯(lián)型 APF通常被看作受控諧波電壓源，它以電壓源的形式進行諧波補償。所以，并聯(lián)型 APF 適合補償電流型諧波源，對電壓型諧波源的補償效果比較差，特別是當串聯(lián)等效阻抗較小時。串聯(lián)型 APF 適合 補償電壓型諧波源，對電流型諧波源的補償效果比較差，特別是當并聯(lián)等效阻抗較大時 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 32 第 3 章 基于快速傅里葉變換的諧波檢測方法 傅里葉變換理論 正交級數(shù)的展開是其理論基礎！將一個在時域收斂的函數(shù)展開成一系列不同頻率諧波的疊加，從而達到解決周期函數(shù)問題的目的。在此基礎上進行推廣，從而可以對一個非周期函數(shù)進行時頻變換。 從分析的角度看，他是用簡單的函數(shù)去逼近（或代替）復雜函數(shù)，從幾何的角度看，它是以一族正交函數(shù)為基向量，將函數(shù)空間進行正交分解，相應的系數(shù)即為坐標。從變幻的角度的看，他建立了周期函數(shù)與序列之間的對應關系；而從物理意義上看，他將信號分解為一些列的簡諧波的復合，從而建立了頻譜理論。 當然 Fourier 積分建立在傅氏積分基礎上，一個函數(shù)除了要滿足狄氏條件外，一般來說還要在積分域上絕對可積，才有古典意義下的傅氏變換。引入衰減因子 e^(st)，從而有了 Laplace 變換。 連續(xù)傅里葉變換將平方可積的函數(shù) f（ t）表示成復指數(shù)函數(shù)的積分或級數(shù)形式。 F(ω) = ?[f(t)] = ∫ f(t） e?iωt∞?∞dt. 這是將頻率域的函數(shù) F(ω )表示為時間域的函數(shù) f（ t）的積分形式。 連續(xù)傅里葉變換的逆變換 (inverse Fourier transform)為 f(t) = ??1[F(ω)] = 12π∫ F(ω)e?iωt∞?∞dω. 即將時間域的函數(shù) f（ t）表示為頻率域的函數(shù) F(ω )的積分。 一般可稱函數(shù) f（ t）為原函數(shù)，而稱函數(shù) F(ω )為傅里葉變換的像函數(shù)，原函數(shù)和像函數(shù)構(gòu)成一個傅里葉變換對（ transform pair） 快速傅里葉變變換（ FFT）應用 DFT 在許多領域許多重要的應用，以下是采取潔只是幾個例子。應當指出的是，所有的 DFT 的實際應用取決于快速離散傅立葉變換算法及其逆變換，即快速傅立葉變換（快速傅里葉變換（即， FFT）是計算離散傅立葉變換和快速算法的逆變東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 33 換）。 （ 1），頻譜分析是連續(xù)的傅里葉變換的 DFT 近似。因此連續(xù)的信號 x（ t）和的均勻采樣截短以獲得有限長度的離散此序列作為離散傅里葉序列變換來分析連續(xù)信號 x（ t）的頻譜的性質(zhì)。前面也提到應用要注意兩個問題 DFT 頻譜分析：抽樣會導致頻譜泄漏信號失真所造成的信號被截斷。通過選擇適當?shù)牟蓸宇l率（參見奈奎斯特頻率）減排混淆。選擇適當?shù)男蛄虚L度和窗口頻譜泄漏可被抑制。 （ 2），數(shù)據(jù)壓縮，由于人的感覺有分辨能力的極限，許多有損壓縮算法利用點語音，音頻，圖像，視頻信號的高頻部分的被除去。的高頻信號對應于細節(jié)信號，濾除高頻信號可 以在一個高壓縮比人類得到感官可接受的范圍。高頻分量被離散傅立葉除去變換處理完成。到時域或頻域信號轉(zhuǎn)換到空域，商店或在較低頻率只發(fā)送因子，解壓縮側(cè)可以使用逆變換重構(gòu)信號。 （ 3）， OFDM OFDM（正交頻分復用）在寬帶無線通信的重要應用。這種技術的帶寬為 N個相等間隔的副載波，這可能證明相互正交的副載波。它是特別重要的， OFDM調(diào)制可以通過在 IDFT實現(xiàn)，解調(diào)可通過在 DFT 來實現(xiàn)。 OFDM 也移位使用 DFT的性質(zhì)，加上在各幀標題（循環(huán)前綴）循環(huán)前綴，只要信道延遲小于循環(huán)前綴的長度，可以消除延遲對傳輸?shù)挠绊懲ǖ?。 小的計算顯著優(yōu)勢，使得 FFT 信號處理技術已被廣泛應用，有高速硬件來實現(xiàn)的信號的實時處理。例如，對于語音信號的分析和合成中，通信系統(tǒng)，以實現(xiàn)全數(shù)字時分和頻 分（ TDM / FDM）復用的轉(zhuǎn)換，在通過雷達的頻域濾波和相關分析的信號，聲納頻譜分析振動信號來提高目標搜索和跟蹤分辨率等，應采用 FFT。 FFT可以說是數(shù)字信號處理學科的發(fā)展而出現(xiàn)中發(fā)揮重要作用的作用 。 FFT 算法的基本思想 其基本思路是將 FFT 原始 N 點序列，依次分解成一系列短序列。充分利用對稱性質(zhì)和指數(shù)因子 DFT計算式的周期性的 已，然后找到對應于 DFT和適當?shù)慕M合，這些短序列，以除去重復計算，減少乘法的目的，簡化了結(jié)構(gòu)。此后，這一思想的基礎上，我們已經(jīng)開發(fā)出一種快速算法和基于分裂群體，如高，隨著數(shù)字技術的飛速發(fā)展， 1976 年出現(xiàn)在數(shù)論和基于傅立葉多項式理論構(gòu)建變換算法維諾格勒諾布爾（ WFTA ），并主要因素傅立葉變換算法。它們的共同特點是，當 N是一東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 34 個素數(shù)，可將其轉(zhuǎn)化為求 DFT 循環(huán)卷積運算符，從而進一步減少乘法的次數(shù)，增加速度 。 信號分解為傅里葉級數(shù) 一、傅立葉級數(shù)的收斂定理： 按照傅立葉級數(shù)展開法，任何一個滿足狄里赫利 (Dirichlet)條件的非正弦周期信號 (函數(shù) )都可以分解為一個恒定分量與無窮多個頻率為非正弦周期信號頻率的整數(shù)倍、不同幅值的正弦分量的和。 f(t) = a0 +∑ (ak∞k=1 coskωt +bksin?kωt) = A0 +∑ Ak∞k=1 cos(kωt+ Ψk) 式中 ω = 2πT ，為周期信號的基波角頻率 a0 = 1T ∫ fT0 (t)dt ak = 2T ∫ f(t)T0 coskωtdt = 1π∫ f(t)2π0 cosk(ωt)d(ωt) bk = 2T ∫ f(t)T0 sinkωtdt = 1π∫ f(t)2π0 sink(ωt)d(ωt) {A0 = a0Ak = √a2 +b2Ψk = tan?1(?bkak) A0為直流分量（或恒定分量） A1 cos(kωt+ Ψ1) 1 稱為 1 次諧波（或基波分量） AK cos(kωt+ ΨK) 成為 k 次諧波 信號采樣和頻譜分析 0sin ( ) ( )t u t?atx(t)=Ae 的時域波形及其幅頻特性曲線，其中，幅度因子 ? ，衰減因子 ? ，模擬角頻率 0 ?? ； 東北電力大學本科畢業(yè)設計論文 35 2. 對信號 ()xt 進行采樣，得到采樣序列 0( ) si n( ) ( )antx n Ae nT u n??