滤波器的种类有很多,而且根据不同的分类标准能够细分出很多种类的滤波器,比如依据相数的不同可以分为单相滤波器和三相滤波器等。本文主要介绍的是根据滤波器的工作原理分类的有源滤波器和无源滤波器的几大区别对比。
一、工作原理
无源滤波器本身由许多被动元件组成,同时在设定的某些特定的频率之下,无源滤波器具有极低的电阻,因此对相应频率的谐波电流就产生了分流的作用,也就是为谐波电流提供了被动式的旁路通道。
而针对于有源滤波器,其整体主要由一些电子元件和数字信号处理(DSP)芯片组成。实际上有源滤波器可以看作一种电能变换设备,在检测谐波电流的同时可以提供相应的补偿电流进行正弦转换,经过补偿后的电流能够转换成标准的正弦电流,形成主动式电流输出行为模式。
总结一下就是,有源滤波器补偿电流的实现方式是通过在电路中提供与原有的谐波电流相位相同、幅度相同但方向相反的电流,两个方向的电流相互抵消使得流入电源的总谐波电流值为0;无源滤波器则是根据内部电阻和电容的自身对电流的阻抗作用,对特殊频率下的谐波电流的阻抗很低,从而为谐波电流提供阻抗较低的电路通道,这就可以使该频率下的谐波电流大部分会进入滤波器而不会流入电网,实现分流的目的。
二、功能效果
无源滤波器只能过滤设置好特定频率的谐波电流,但这已经足够解决大部分在用电过程中常见的谐波问题。无源滤波器的滤波效率大概在65%左右。
有源滤波器能够实现动态过滤各种频率的谐波电流,同时还能够减少闪变情况的发生,实现对电流功率的补偿。相比于无源滤波器65%的滤波效率,有源滤波器的效率可以达到95%左右的水平。
三、使用成本
无源滤波器的结构比较简单,内部元件的种类也比较常见,因此整体的价格较低;而有源滤波器的内部含有DSP芯片等精密元件,且本身的滤波效率很高,相比于无源滤波器价格会更高一些。
四、频率变化
无源滤波器的频率变换会导致谐振点产生偏移现象,从而对滤波效率产生影响;但有源滤波器的滤波效果就不会收到频率变化的影响,稳定性更好。
五、应用场景
有源滤波器在过滤谐波电流时基本上不会提供功率补偿,而无源滤波器能够实现功率补偿的效果;无源滤波器对于滤波容量没有特殊的要求,但有源滤波器就有着一定的容量上限。