基于Ip-Iq法谐波检测中数字低通滤波器的设计及其DSP实现

针对基于Ip-Iq法的谐波检测在有源电力滤波器的应用,利用Matlab仿真软件建立仿真模型,分析低通滤波器的选择、设计及其对谐波检测的影响可知,不同类型的低通滤波器,以及滤波器的阶数、截止频率对谐波检测的动态过程和精度都有一定影响。综合考虑谐波检测的要求,选用契比雪夫低通滤波器进行仿真,结果表明:该滤波器阶数越高响应速度越快,但在通带内存在高次谐波;阶数越低响应速度越慢,但通带响应较好。在仿真的基础上给出了用数字信号处理芯片(DSP)实现基于Ip-Iq法谐波检测的方法和结果,实验结果验证了仿真的正确性和低通滤波器对检测结果的影响。     

应用MAX264设计程控滤波器

本设计应用集成芯片MAX264设计一个程控滤波器。该滤波器主要由3个模块组成:前置放大、滤波电路、单片机显示与控制电路等。前置放大采用集成运放AD620构成;滤波器采用MAX264。然后利用单片机对MAX264编程,实现低通、高通及椭圆滤波器。通过测试达到了以下要求:输入正弦电压振幅为10mV时,总增益为40dB,通频带为100Hz～40kHz,;低通和高通滤波器,其-3dB截止频率fc在1～20kHz范围内可调,频率步进为1kHz,低通在2fc处总电压增益不大于30dB;高通在0.5fc处总电压增益不大于30dB;四阶椭圆型低通滤波器,带内起伏≤1dB,-3dB通带为50kHz,-3dB通带误差不大于5%。     

基于瞬时无功功率理论的自整定因子变步长低通滤波器研究

基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法的性能主要受低通滤波器的影响。针对传统数字低通滤波器所具有的截止频率固定等缺点,根据自适应的原理,提出了一种自整定因子变步长的低通滤波器模型。通过引入非均匀量化规则的模糊调节器,对滤波器步长参数进行在线调整,从而达到动态调节截止频率的目的。通过仿真比较与实验验证进一步证明了该模型在稳态精度和动态性能方面都优于传统低通滤波器;同时易于编程实现,将该滤波器模型应用于有源滤波器等FACTS装置中对于非线性负荷产生的系统谐波具有较好的补偿能力。     

改进的FBD法在电流实时检测中应用

为了使有源滤波器快速有效地检测出三相四线制电力系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)法的改进的电流检测方法。该方法利用抽样降低系统计算量,并用一个陷波滤波器和一个高截止频率的低通滤波器串联代替一个低截止频率的低通滤波器提取直流分量,提高了检测方法的实时性。该方法可以在系统电压畸变的情况下检测出三相电流的基波正序有功电流分量、基波正序无功电流分量、不对称电流及谐波电流分量。Matlab仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

0.5～2GHz宽带磁调谐带阻滤波器原理与设计

用单晶铁氧体谐振器替代普通微波滤波器的分布参数谐振器构成滤波器。介绍了单晶铁氧体谐振器工作原理,给出了单晶小球的谐振等效电路及其Q值计算式,利用其铁磁共振原理,实现滤波器的多倍频程宽频带磁调谐。用传统滤波器设计方法,基于磁耦合带阻滤波器的工作原理并通过两次滤波器电路的简化,设计出单晶铁氧体带阻滤波器通带,给出了电路的仿真曲线。利用低通滤波器电感环球耦合,成功实现带阻滤波器的磁耦合结构,用单晶铁氧体带通滤波器设计方法设计带阻滤波器阻带调谐结构并给出了环球的结构参数。最后给出了滤波器的实测曲线,在0.5～2GHz通带内插损<2dB,电压驻波比小于2,阻带最小40dB带宽>8MHz,最大3dB带宽<150MHz,阻带深度>60dB。     

无位置传感器无刷直流电动机位置检测电路设计

基于无位置传感器无刷直流电动机反电势法的控制原理,根据有源滤波器理论,设计了采用二阶巴特沃斯有源低通滤波器的转子位置检测电路。并详细介绍了有源滤波器的结构、阶数和参数选择方法,在此基础上,对所设计的位置检测电路进行了仿真分析和实验研究。     

2～18GHz超宽带YIG调谐带阻滤波器

将半集中参数的环耦合电路等效为截止频率很高的低通滤波器作为直通传输,YIG小球在外场的作用下等效为一个可变的L-C谐振回路,和低通滤波器叠加形成一个阻带中心频率可调的带阻滤波器.给出2～18GHz、16级等元件结构YIG调谐带阻滤波器的实验结果,该滤波器的直通损耗小于2dB,阻带高度大于40dB, 40dB阻带宽度大于8MHz,已达到实用水平.     

基于瞬时无功功率理论的改进型有源电力滤波器的数字化研究

介绍了一种基于瞬时无功功率理论的改进型谐波电流检测方法和电压补偿控制方法,设计了数字低通滤波器,并将此方法运用到有源电力滤波器数字化设计中,实现对电网谐波电流的检测和补偿。通过PowerSim软件对三相电源有源电力滤波器进行仿真,证明该设计具有良好的检测和补偿控制效果。     

扇形短截线结构的椭圆微带低通滤波器设计

传统微带滤波器采用开路短截线形式,结构简单,易于设计,但是阻带衰减不够大,寄生通带抑制不充分,而且结构不紧凑。为了克服这些缺点,介绍了扇形短截线等效为电容和高阻抗微带线等效为电感的微带滤波器设计方法。并按此方法设计制作了1GHz椭圆微带低通滤波器。经过测试,该滤波器插入损耗小于1.5dB,阻带衰减60dB,阻带宽度超过通带3倍频以上,满足设计需求。结果表明,采用扇形短截线结构设计的微带滤波器,在物理尺度和滤波性能上比传统直短截线结构的微带滤波器更具优势。     

低通滤波器在串联型电力有源滤波器中的应用

分析了低通滤波器用于串联型电力有源滤波器时的特殊性，建立了分频段仿真的电路模型并且提出了分频段设计方法。利用该方法，为一台15kW样机设计的低通滤波器取得了较为满意的结果。为进一步消除开关纹波提出了在低通滤波器中引入陷波滤波器的改进方法。仿真和实验结果表明，加了陷波滤波器后，低通滤波器的滤波特性得到了很大改善。陷波滤波器的设计方法在文中也作了介绍。     

一种单级高频AC-AC变换器的低通输入滤波器的参数设计

单级高频AC-AC变换器将工频电网电压转换为高频(一般大于100k Hz)正弦交流电压,并实现功率因数校正的功能。由于其功率因数校正单元工作于电流断续模式(DCM),使得输入电流含有大量高次谐波,需采用低通输入滤波器予以滤除。上述低通输入滤波器的滤波参数不仅影响其滤波性能,还会影响到输入功率因数等诸多方面,因此滤波参数的确定十分重要。首先,根据叠加定理分别建立变换器交流侧等效电路模型,即工频分量和开关频率分量单独作用下的等效电路;进而,根据滤波器输入、输出要求合理设置相关预设参数,使加入滤波器后电网输入侧满足能量之星关于功率因数的要求。在此基础上以LC低通输入滤波器为例,对输入滤波器参数的定量设计过程进行详细阐述,并归纳出一种程序化的设计方法;最后,进行仿真及实验验证设计方法的正确性,该方法也可用于单级有源功率校正器的输入滤波器设计,而且对设计其他类型的低通输入滤波器有借鉴价值。     

基于AT89S52单片机的程控滤波器设计

以AT89S52单片机作为控制核心,设计一个高性能的程控滤波器。放大电路采用由单片机AT89S52、DAC0832和集成运放组成的程控放大电路,可实现对放大器增益的设置,同时实现增益的步进可调,增益变化范围为0～60 dB;显示部分采用OCM2×16字符点阵系列模块,以实现设置参数显示功能;低通选用二阶低通贝赛尔滤波电路,高通采用压控二阶高通滤波电路,选用X9312数字电位器来控制截止频率f_0在1～20 kHz可调。经实验调试,较好地实现了预定的功能,系统的可靠性和性价比较高。     

基于LabVIEW的低通数字滤波器设计

介绍了一种基于LabVIEW的虚拟低通数字滤波器的设计方法,实现了对滤波前后信号的时域和频域进行分析;并以真空断路器真空度检测中存在的直流信号滤波问题为例,对不同类型的常用低通滤波器的滤波性能进行了比较分析,选择出效果最佳的滤波器类型,为真空断路器真空度检测电路设计中低通滤波器类型的选用提供了参考。     

滤波电路频率特性的仿真分析

采用理论计算和仿真分析的方法,对电阻和电容构成的无源低通滤波和高通滤波电路进行分析。理论计算主要研究传递函数,讨论响应的频率特性;仿真采用电子工作平台EWB软件,应用交流分析方法,从波特图仪中直观观察幅频响应和相频响应。仿真结果得到,在不同的频率下,电路输出的幅值和相位随着频率的变化而产生不同的响应,通过改变电阻和电容的参数,可得到不同的通频带宽度,说明仿真和理论分析的结果相同。但仿真分析相对硬件实验来说,优点在于改变元件参数时更加容易,仿真使电路分析更加灵活、方便。     

截止频率为200MHz的LTCC叠层低通滤波器的研制

在对LTCC多层结构电感和电容元件研究的基础上,由对L、C的参数的控制,通过三维场仿真软件HFSS对LTCC滤波器三维结构模型进行仿真模拟和参数提取,设计制作了截止频率为200MHz、在600MHz带外抑制大于25dB的0805尺寸无源集成低通LC型滤波器.仿真结果与样品的测试结果基本吻合.实验证明通过合理的设计,用H...     

基于i_p、i_q算法的谐波电流检测的仿真

介绍了目前应用广泛的基于瞬时无功功率理论的ip、iq算法原理、算法单个矩阵模块Simulink仿真模型的搭建过程和谐波电流检测仿真系统。选择不同的二阶低通滤波器(LPF)的截止频率,得出不同的滤波效果。结合有源电力滤波器(APF)的实时性和准确性,选择最佳截止频率,给出了滤波后的单相电流波形谐波畸变分析,对实现实际电路的滤波有较好的参考作用。     

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。     

低通滤波器观测定子磁链对DTC性能改善研究

对传统的直接转矩控制产生的低速时磁链观测不准确对系统的性能影响进行了详细分析。研究了一种在低速下用基于电压模型的异步电机定子磁链观测的低通滤波器设计,该方法通过检测电机定子电流在低速下对滤波器截止频率进行动态调整和补偿,给出了原理框图和实现方法。利用Matlab/Simulink对探讨改进后的系统进行了仿真。仿真结果表明低速性能得到了提高。