濾波電路是我們經常會遇見的電路，而濾波器則是經常要用到的器件。由RC元件與運算放大器組成的濾波器稱為RC有源濾波器，其功能是讓一定頻率范圍內的信號通過，抑制或急劇衰減此頻率范圍以外的信號?？捎迷?a target="_blank">信息處理、數(shù)據(jù)傳輸、抑制干擾等方面，但因受運算放大器頻帶限制，這類濾波器主要用于低頻范圍。

? ? ? ? 無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設計構成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結構是將電感與電容串聯(lián)，可對主要次諧波（3、5、7）構成低阻抗旁路;單調諧濾波器、雙調諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。

? ? ? ? 有源無源濾波器優(yōu)缺點下文我們將詳細解讀，我們先來看看有源濾波和無功補償。

　　無功功率補償Reactive power compensation，簡稱無功補償，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少電網的損耗，使電網質量提高。

　　那么對于有源濾波和無功補償兩者首先我們要看看有源濾波器是不會能夠實現(xiàn)無功補償?shù)墓δ埽?/p>

　　有源濾波和無功補償

　　對于有源濾波和無功補償我們下來分析下兩者的區(qū)別。首先它們是兩個類別的設備，但是從功能上看，它們有很大的交集，如果不看它們的功率容量的差別，你甚至可以把“動態(tài)無功補償裝置”看作為“有源濾波器”的子集。

　　動態(tài)無功補償裝置，僅僅是補償無功功率，它的響應很快，就是補償速度很快。

　　有源濾波器，主要是用來濾除電網中的諧波，但是它有補償無功功率的能力，而且補償?shù)捻憫俣雀?。目前?a target="_blank">產品中，有源濾波器的功率容量相對較小，而且價格較高，所以鮮有專門用來做無功補償。

　　那么對于有源濾波和無功補償而言為什么有些電路中把有源濾波器和無功補償裝置一起使用？其實首先我們要明確有源濾波器不一定要和無功補償裝置一起使用。是否一起使用要試系統(tǒng)的情況而定的。

　　1.當系統(tǒng)中諧波嚴重且無功需求較大時才會一起使用，這個時候有源濾波器的功能為諧波治理，無功補償裝置做無功補償。當然有源濾波器也可以進行無功補償，但是成本較高，所以才選擇這樣的方式。

　　2.當系統(tǒng)中諧波較大而功率因數(shù)較高時一般都會只采用有源濾波器就可以了，不需要做無功補償。

　　3.當系統(tǒng)中諧波較小而功率因數(shù)較低時一般都只采用無功補償而不用有源濾波器。

　　而有源濾波器在使用過程中要注意一定不能和純電容補償及無源濾波器并聯(lián)使用。

? ? 有源濾波的分類

　　根據(jù)對頻率范圍的選擇不同，可分為低通（LPF）、高通（HPF）、帶通（BPF）與帶阻（BEF）等四種濾波器。

　　1、 低通濾波器（LPF）

　　低通濾波器是用來通過低頻信號衰減或抑制高頻信號。電路性能參數(shù)二階低通濾波器的通帶增益截止頻率，它是二階低通濾波器通帶與阻帶的界限頻率。品質因數(shù)，它的大小影響低通濾波器在截止頻率處幅頻特性的形狀。

　　2、高通濾波器（HPF）

　　與低通濾波器相反，高通濾波器用來通過高頻信號，衰減或抑制低頻信號。只要將圖2－2低通濾波電路中起濾波作用的電阻、電容互換，即可變成二階有源高通濾波器，如圖2－3（a）所示。高通濾波器性能與低通濾波器相反，其頻率響應和低通濾波器是“鏡象”關系，仿照LPH分析方法，不難求得HPF的幅頻特性。電路性能參數(shù)AuP、fO、Q各量的函義同二階低通濾波器。

　有源濾波和無源濾波區(qū)別

　　1、無源濾波

　　無源濾波器由LC等被動元件組成，將其設計為某頻率下極低阻抗，對相應頻率諧波電流進行分流，其行為模式為提供被動式諧波電流旁路通道。如圖1所示為無源濾波原理圖。

　　圖1：無源濾波工作原理圖

　　優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：無源濾波器具有結構簡單、成本低廉、運行可靠性較高、運行費用較低。

　　缺點：通帶內的信號有能量損耗，負載效應比較明顯，使用電感元件時容易引起電磁感應，當電感L較大時濾波器的體積和重量都比較大，在低頻域不適用。

　　應用

　　由于無源濾波的具有大容量低價位的優(yōu)點，鋼鐵行業(yè)的濾波都采用無源濾波，目前國內濾波市場（電力諧波治理市場）上主要以無源濾波為主。國際上以ABB、施耐德、西門子為代表，國內以Satons、溫州清華電子、山大華天、哈工大、西安賽博、綠波杰能為代表。發(fā)展形勢以快速反映，諧波治理徹底，綜合控制為主。

　　2、有源濾波

　　有源濾波器（Active Power Filter，簡稱APF）是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償。之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源（用以補償主電路的諧波），其應用可克服LC無源濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補償方法的缺點（傳統(tǒng)的只能固定補償），實現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功。

　　三相電路瞬時無功功率理論是APF發(fā)展的主要基礎理論，APF有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種，前者用的多;并聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。有源濾波器同無源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時濾除多次及高次諧波，不會引起諧振，但是價位相對高。如圖 2所示為有源濾波結構圖。

　　圖2：有源濾波工作原理

　　優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：可動態(tài)濾除各次諧波，對系統(tǒng)內的諧波能夠完全吸收;不會產生諧振。通帶內的信號不僅沒有能量損耗，而且還可以放大，負載效應不明顯，多級相聯(lián)時相互影響很小，利用級聯(lián)的簡單方法很容易構成高階濾波器，并且濾波器的體積小、重量輕、不需要磁屏蔽。

　　缺點：通帶范圍受有源器件的帶寬限制，需要直流電源供電，可靠性不如無源濾波器高，在高壓、高頻、大功率的場合不適用。

　　應用

　　有源濾波器可廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)和機關團體的配電網中，如：電力系統(tǒng)、電解電鍍企業(yè)、水處理設備、石化企業(yè)、大型商場及辦公大樓、精密電子企業(yè)、機場/港口的供電系統(tǒng)、醫(yī)療機構等。根據(jù)應用對象不同，HTAPF-I型有源電力濾波器的應用將起到保障供電可靠性、降低干擾、提高產品質量、增長設備壽命減少設備損壞等作用。