LC无源滤波器

什么是LC滤波电路

LC滤波电路

LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。LC滤波器之所以称为无源滤

波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗

器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；

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。\

LC滤波器的适用场合

无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流

负载时应采用LC电路。 有源滤波器适用场合

有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的

一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换

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

电容滤波电路 电感滤波电路作用原理

整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，

波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能

作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成

分以获得直流电压。 常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式

有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小

什么是LC滤波电路

LC滤波电路

LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。LC滤波器之所以称为无源滤波器，顾名思义，就是该装置不需要额外提供电源。LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要； 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。\ LC滤波器的适用场合 无源LC电路不易集成，通常电源中整流后的滤波电路均采用无源电路，且在大电流负载时应采用LC电路。 有源滤波器适用场合 有源滤波器电路不适于高压大电流的负载，只适用于信号处理，滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。经典滤波的概念，是根据富立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

电容滤波电路 电感滤波电路作用原理

整流电路的输出电压不是纯粹的直流，从示波器观察整流电路的输出，与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件（如电容、电感）组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。 常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示，此值越大，则滤波器的滤波效果越差。 脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值／输出电压的直流分量 半波整流输出电压的脉动系数为S=1．57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O．67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1／(4(RLC／T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。)电阻滤波电路RC-π型滤波电路，实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1(B)RC滤波电路。若用S表示C1两端电压的脉动系数，则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。

无源滤波器（PWPF）的设计

安装容量的确定

以下的例子为经过现场测量后，确定电谐士安装容量的一种设计思路，提供给各位参考：

已知参数：相电压：220V

线电压：380V

线电流：1462A

有功功率：600 kW

无功功率：783 kvar

功率因数：0.6

5次谐波电流: 198A

7次谐波电流: 120A

11次谐波电流: 80A

电压谐波总畸变率:5.15%

要求:电谐士投运后，电网的谐波分量要低于GB/T14549-1993所规定的谐波电流允许值；供电系统功率因数达到0.9以上；整套装置的电器元件运行温升符合有关技术规范要求。

设计思路:

1.基波补偿容量

有功功率：600kW

功率因数：0.6

将功率因数提高到0.9以上，需要基波补偿容量：

QC1=P(tan1－tan2)=600kW(1.333-0.484)=510kvar

其中,cos1＝0.6；cos2＝0.9；tan1 和tan2 为相应的三角函数。

2.考虑谐波电流后安装容量

从测量数据可知,

线电流：1462A, 5次谐波电流: 198A; 7次谐波电流: 120A; 11次谐波电流: 80A

5次谐波电流在谐波电流中所占的百分比为: 198/(198＋ 120) ×100% ＝62.3%

7次谐波电流在谐波电流中所占的百分比为: 120/(198＋ 120) ×100% ＝37.7%

将上面第1点确定的基波补偿容量510kvar分别分配到5次、7次、11次滤波组，则：

5次滤波组的基波补偿容量为：311 kvar

7次滤波组的基波补偿容量为：189kvar

现在计算5次滤波组的安装容量。依据上面的原则，分配给5次滤波组的基波补偿容量为：311kvar，又知5次谐波电流为198A。

311kvar的电容器连入380V的电网后，基波线电流为： I＝ UQ3＝ 3311103400＝ 448.07A

LＣ滤波电路

LC滤波器也称为无源滤波器,就是传统得谐波补偿装置。LC滤波器之所以称为无源滤波器,顾名思义,就就是该装置不需要额外提供电源、ＬC滤波器一般就是由滤波电容器、电抗器与电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿得需要;

无源滤波器,又称LC滤波器,就是利用电感、电容与电阻得组合设计构成得滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用得无源滤波器结构就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。＼

LＣ滤波器得适用场合

无源LＣ电路不易集成,通常电源中整流后得滤波电路均采用无源电路,且在大电流负载时应采用LC电路、

有源滤波器适用场合

有源滤波器电路不适于高压大电流得负载,只适用于信号处理,

滤波就是信号处理中得一个重要概念。滤波分经典滤波与现代滤波。

经典滤波得概念,就是根据富立叶分析与变换提出得一个工程概念、根据高等数学理论,任何一个满足一定条件得信号,都可以被瞧成就是由无限个正弦波叠加而成。换句话说,就就是工程信号就是不同频率得正弦波线性叠加而成得,组成信号得不同频率得正弦波叫做信号得频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内得信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过得电路,叫做经典滤波器或滤波电路

电容滤波电路 电感滤波电路作用原理

整流电路得输出电压不就是纯粹得直流,从示波器观察整流电路得输出,与直流相差很大,波形中含有较大得脉动成分,称为纹波。为获得比较理想得直流电压,需要利用具有储能作用得电抗性元件(如电容、电感)组成得滤波电路来滤除整流电路输出电压中得脉动成分以获得直流电压。

常用得滤波电路有无源滤波与有源滤波两大类。无源滤波得主要形式有电容滤波、电感滤波与复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波与RCπ型滤波等)。有源滤波得主要形式就是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。直流电中得脉动成分得大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器得滤波效果越差。