CN104734156A - 有源量子滤波器 - Google Patents

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张绍华
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    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

一种有源量子滤波器，由信号输入系统、放大系统、霍尔滤波系统和电磁屏蔽系统组成。它通过信号采集系统采集到各种要滤除的电信号，然后送入放大系统进行放大，再将放大后的信号送入霍尔滤波系统利用霍尔效应(Uh=Rh*IB／d)滤除各种要滤除的电信号，并将各种要滤除的电信号通过泄放元件泄放，从而输出有用的电信号。它采用有源同步滤波，能更好的滤除无用信号，结构简单，能滤除复合波，更适合高精度滤波。

Description

有源量子滤波器
技术领域：一种有源量子滤波器，为电子科技领域，是一种滤除无用电信号的器件。
背景技术：现有的有源滤波器，一是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波；二是采用处理器运算从电信号中选出需要的信号滤除无用的信号。这些滤波器结构复杂，针对性较强，通用性较差，价格较贵。
发明内容：本发明的目的是为了更好的滤除无用信号，消除现有滤波器结构复杂，针对性较强，滤除杂波单一的缺点。
本发明采用的技术方案是：一种有源量子滤波器，由信号输入系统、放大系统、霍尔滤波系统和电磁屏蔽系统组成。它通过信号采集系统采集到各种要滤除的电信号，然后送入放大系统进行放大，再将放大后的信号送入霍尔滤波系统利用霍尔效应(Uh＝Rh*IB／d)滤除各种要滤除的电信号，并将各种要滤除的电信号通过泄放元件泄放，从而输出有用的电信号。其中信号采集系统可以是一个线圈，可以是无用信号的检波器，也可以是采集电源高次谐波限流用电阻等，它采集各种要滤除的电信号，其特点是它位于屏蔽系统外部，以便更好的采集环境噪声信号。其中放大系统可以根据不同的要求选用不同等级规格的运放，其特点是输入电阻为可调电阻，以便能调整放大系统的放大倍数，从而调整滤波精确。其中霍尔滤波系统由电磁系统、输入输出线和泄放系统组成，其特点是电磁系统由漆包线绕在磁芯上构成，它分成两部分，霍尔半导休(如InAs，，InSb等)位于它们之间，并有适当的绝缘层和距离，以确保其正常工作和精度；输入输出现为同一根线，只是方向不同，嵌入霍尔半导体材料的中心，以确保霍尔效应均匀，从而保证精度；泄放系统引出线与霍尔半导体端点同宽，以便更快的通过泄放无件泄放，且泄放元件要有很快的响应速度及较大功率，以免影响滤波精度。其中电磁屏蔽系统由金属外壳构成，其特点是它将霍尔滤波系统和电磁屏蔽系统封入其中，以免对其他电子电路造成新的污染。
本发明的有益效果是有源同步滤波，能更好的滤除无用信号，结构简单，能滤除复合波，更适合高精度滤波。
附图说明：
图1为有源量子滤波器结构图
图2为放大系统电路结构图
图3为霍尔滤波系统结构图
具体实施方式：一种有源量子滤波器，由信号输入系统，如图示中的IN和Ri组成；放大系统，如图2中的A、Rf、Ri、正负电源+VSS和-VSS、R1和C组成，其中A是单级放大或是多级放大，低频可选NE5532，LM318，TDA2030等，高频可选OPA690，THS3202等，其中Ri的值是可调节的，，从而使A可调，从而调整滤波的精度；霍尔滤波系统如图3所示，其中B为磁场方向，1为图2中T、R0以及磁芯组成的电磁系统，2为霍尔材料(如InAs，，InSb等)，R2为泄放元件；电磁屏蔽系统组成。将该有源滤波器接入需要滤波的电路后，信号系统采集到各种要滤除的电信号IN后送入放大系统进行放大，提供一定功率的电信号，再将该电信号送入霍尔滤波系统的电磁系统，产生一定的磁场，该磁场大小与各种要滤除的电信号的变化一致，当外部需要滤波的信号通过图3所示的霍尔滤波系统时就会发生霍尔效应(Uh＝Rh*IB／d)，经泄放元件泄放后滤除各种要滤除的电信号。当霍尔滤波系统发生霍尔效应时，泄放元件R2组成的回路中产生电流，该回路中产生的电流就是需要滤波的信号失去的电流，该回路中电流大小的变化正是需要滤波的信号的变化，当磁场和需要滤波的信号大时，产生的电流就大，磁场和需要滤波的信号小时，产生的电流就小，由于电磁系统产生的磁场大小由信号系统采集到各种要滤除的电信号的大小决定，所以R2组成的回路中产生的电流也由信号系统采集到各种要滤除的电信号的大小决定.，当二者达到平衡，就能完全滤除各种要滤除的电信号了。

Claims (5)

1.一种有源量子滤波器，由信号输入系统、放大系统、霍尔滤波系统和电磁屏蔽系统组成。它通过信号采集系统采集到各种要滤除的电信号，然后送入放大系统进行放大，再将放大后的信号送入霍尔滤波系统利用霍尔效应(Uh＝Rh*IB／d)滤除各种要滤除的电信号，并将各种要滤除的电信号通过泄放元件泄放，从而输出有用的电信号。
2.如权利要求1所述的信号输入系统，其特点是它位于屏蔽系统外部，以便更好的采集环境噪声信号。
3.如权利要求1所述的放大系统，其特点是输入电阻为可调电阻，以便能调整放大系统的放大倍数，从而调整滤波精确。
4.如权利要求1所述的霍尔滤波系统由电磁系统、输入输出线和泄放系统组成，其特点是电磁系统由漆包线绕在磁芯上构成，它分成两部分，霍尔半导休(如InAs，，InSb等)位于它们之间，并有适当的绝缘层和距离，以确保其正常工作和精度；输入输出现为同一根线，只是方向不同，嵌入霍尔半导体材料的中心，以确保霍尔效应均匀，从而保证精度；泄放系统引出线与霍尔半导体端点同宽，以便更快的通过泄放无件泄放，且泄放元件要有很快的响应速度及较大功率，以免影响滤波精度。
5.如权利要求1所述的电磁屏蔽系统，其特点是它将霍尔滤波系统和电磁屏蔽系统封入其中，以免对其他电子电路造成新的污染。
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