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| LC滤波器 |
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。
简介
无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，仍是被广泛应用谐波治理方法。LC滤波器的特性应能满足规定的技术指标要求。这些技术要求通常是频率域的工作衰减，或是相移，或是二者兼有；有时则提出时间域的时间响应要求。无源滤波器主要可以分为两大类：调谐滤波器和高通滤波器。同时按根据设计方法的不同，可分为影像参数滤波器和工作参数滤波器。调谐滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器，可以滤除某一次(单调谐)或两次(双调谐)谐波，该谐波的频率称为调谐滤波器的谐振频率。高通滤波器也称为减幅滤波器，主要包括一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、三阶高通滤波器和c型滤波器，用来大幅衰减低于某一频率的谐波，该频率称为高通滤波器的截止频率。以影像参数理论为基础设计实现的滤波器。这种滤波器是由若干个基本节（或半节）按联接处影像阻抗相等的原则级联组成的。基本节按电路结构分有定k型和m导出型。以LC低通滤波器为例，定k型低通基本节的阻带衰减随频率增加而单调增大；m导出型低通基本节则在阻带中某频率处有衰减峰，衰减峰的位置由m导出节中的m值控制。各低通基本节级联后构成的低通滤波器，固有衰减等于各基本节的固有衰减之和，当滤波器两端终接的电源内阻抗和负载阻抗分别等于其两端的影像阻抗时，该滤波器的工作衰减和相移就分别等于其固有衰减和相移。图1（a）所示的滤波器是由一个定k节和两个m导出节级联组成，Zπ和Zπm为影像阻抗。图1（b）为其衰减频率特性。阻带内两个衰减峰/f∞1和f∞2的位置分别由两个m导出节的m值决定。
评价
这种滤波器不是由基本节级联组成和，而是用可以由R、L、C以及互感元件物理实现的网络函数去精确逼近滤波器的技术指标，然后由求得的网络函数实现相应的滤波器电路。根据不同的逼近准则，可以得出不同的网络函数，从而实现不同类型的滤波器。图2（a）是用最平幅度逼近（勃脱华兹逼近）实现的低通滤波器的特性；通带在零频附近最为平坦，趋向阻带时衰减单调增大。图2（c）是用等波纹逼近（切比雪夫逼近）实现的低通滤波器的特性；在通带内衰减在零和上限值之间做等幅起伏，在阻带内衰减单调增大。图2（e）是用椭圆函数逼近实现低通滤波器的特性，衰减在通带和阻带内都呈现等伏变化。图2（g）是用实现的低通滤波器的特性；在通带内衰减做等幅起伏，在阻带内衰减按指标要求的起落而做相应的起伏。图2（b）、（d）、（f）、（h）分别是这些低通滤波器相应的电路。无源滤波器由LC等被动元件组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道；而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备，检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流，补偿后的源电流几乎为纯正弦波，其行为模式为主动式电流源输出。[1]