一、什么是有源濾波器和無源濾波器

1、有源濾波器

有源濾波器也是有源電濾波器（ActivePowerFilter，簡稱APF），是一種新型的電力電子設(shè)備，用于動(dòng)態(tài)壓制諧波補(bǔ)償無功。它可以補(bǔ)償大小和頻率變化的諧波和無功變化。有源濾波器之所以被稱為有源，是因?yàn)樗枰峁╇娫矗ㄓ糜谘a(bǔ)償主電路的諧波）。它的應(yīng)用可以克服傳統(tǒng)諧波壓制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)，如LC濾波器（傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償），實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，既能補(bǔ)償諧波又能補(bǔ)償無功。

2、無源濾波器

無源濾波器，又稱LC濾波器，簡稱FC。它是一種由電感、電容和電阻組合而成的濾波電路，可以過濾一次或多次諧波。這種電路主要包括無源元件R、l和c組成。無源濾波器結(jié)構(gòu)更容易使用，是將電感和電容串聯(lián)起來，可以對主次諧波（3、5、７）構(gòu)成低阻抗旁路；單相濾波器、DC濾波器、正弦波濾波器、諧波濾波器等都屬于無源濾波器。

二、有源濾波器和無源濾波器的區(qū)別

1、原理構(gòu)成不同

有源濾波器是電子裝置，而無源濾波器是機(jī)械的。有源濾波器主要是通過晶閘管控制，當(dāng)有諧波產(chǎn)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生大小相等，方向相反的電流來抵消諧波電流；無源濾波器則是通過電容 電抗的組合LC回路對諧波產(chǎn)生低阻抗，讓諧波電流流入到濾波裝置中。

2、濾波效果不同

有源濾波器能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)濾波，自動(dòng)追蹤補(bǔ)償電網(wǎng)中變化的諧波電流，具有高度可控性和快速響應(yīng)性，補(bǔ)償性能不受電網(wǎng)頻率波動(dòng)影響，濾波特性不受系統(tǒng)阻抗的影響，可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險(xiǎn)。先進(jìn)的算法使得本設(shè)備能夠在100us時(shí)間內(nèi)計(jì)算出下一個(gè)開關(guān)頻率的輸出，故而響應(yīng)速度不超過100us，對于變化較為頻繁的諧波能夠?qū)嵭锌焖俚难a(bǔ)償；而無源濾波器則由于結(jié)構(gòu)簡單，無法達(dá)到實(shí)時(shí)快速動(dòng)態(tài)的效果，濾波效果比有源濾波器有一定差距。

3、頻率變化不同

無源濾波器的頻率變換會(huì)導(dǎo)致諧振點(diǎn)產(chǎn)生偏移現(xiàn)象，從而對濾波效率產(chǎn)生影響；但有源濾波器的濾波效果就不會(huì)收到頻率變化的影響，穩(wěn)定性更好。

4、負(fù)載影響不同

有源濾波器不受負(fù)載變化影響。無源濾波器補(bǔ)償效果隨著負(fù)載的變化而變化。

5、阻抗影響不同

有源濾波不受阻抗影響。無源濾波器受系統(tǒng)阻抗影響嚴(yán)重，存在諧波放大和共振的危險(xiǎn)。

6、成本不同

有源濾波器價(jià)格較高，無源濾波器相對便宜。有源濾波器造價(jià)是無源濾波器的3倍以上，技術(shù)相對不太成熟，且維護(hù)成本高；無源濾波器造價(jià)相對較低，技術(shù)較成熟，安裝后基本上可免維護(hù)。

7、應(yīng)用范圍不同

有源濾波器多用于小電流，無源濾波器可用于大電流。有源濾波器由于成本較高，多用于容量較小的需求，比如像醫(yī)療行業(yè)，精密儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室、通訊行業(yè)、商場、樓宇等行業(yè)；無源濾波器則多用于容量需求較大的行業(yè)。如鋼廠、風(fēng)電、電氣化鐵道及城市軌道交通行業(yè)、石化和天然氣行業(yè)、鋼鐵與冶金行業(yè)、礦山、造船業(yè)等各行業(yè)。

三、有源濾波器和無源濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)

1、有源濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

（1）高通增益。由于有源濾波器包含放大器，因此它可以增強(qiáng)輸入信號，從而提供更多的放大增益來濾除高頻噪聲，使其在濾波器下降速率、阻帶抑制、沒有通帶波紋等方面比無源濾波器更優(yōu)。

（2）可調(diào)性強(qiáng)。由于有源濾波器的電阻、電容和電感在電路中可以隨意調(diào)整，因此設(shè)計(jì)人員可以使用不同的元件值和電路拓?fù)鋪碚{(diào)整其濾波特性和增益，從而實(shí)現(xiàn)更好的優(yōu)化。

（3）功能強(qiáng)大。有源濾波器具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括音頻濾波、射頻濾波、通信等多方面領(lǐng)域。與無源濾波器相比，它不僅具有更廣泛的頻帶和通頻帶帶寬，而且可以更容易地為各個(gè)應(yīng)用量身定做，以滿足各種要求。

缺點(diǎn)：

（1）電源成本高。由于有源濾波器需要電源，其設(shè)計(jì)成本和制造成本相對較高。

（2）更高的電路復(fù)雜性。與無源濾波器相比，有源濾波器具有更多的電路元件和設(shè)計(jì)參數(shù)，因此更容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)誤差和故障等問題。

2、無源濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

（1）成本低。由于無源濾波器僅使用傳統(tǒng)的電阻、電感和電容等被動(dòng)元件來實(shí)現(xiàn)濾波，因此其制造成本相對較低。

（2）更加可靠。由于無源濾波器不需要電源，因此在電路設(shè)計(jì)方面會(huì)比有源濾波器更簡單，執(zhí)行中也更加穩(wěn)定和可靠

（3）體積小。由于無源濾波器僅使用小型電阻器和電容器制件，其大小通常很小，非常適用于手機(jī)、便攜式播放器等小型電路板上的使用。

缺點(diǎn)：

（1）通頻帶速率限制。由于其使用的是的被動(dòng)元件，因此其切入速率不能太快，相比較而言濾波器下降速率比有源濾波器慢。

（2）無法放大弱信號。由于無源濾波器沒有放大器，因此它缺乏增益，這意味著它無法放大弱信號并抵消濾波器中的電阻、電容等信號衰減。

（3）難以調(diào)整。由于結(jié)構(gòu)固定，元件固定等限制，無源濾波器的調(diào)節(jié)難度較大，不太靈活。

綜上所述，根據(jù)應(yīng)用場景和設(shè)計(jì)需求，應(yīng)選擇合適的濾波器類型，權(quán)衡其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以達(dá)到最佳性能和成本效益。