有源滤波器中电流传感器噪声抑制电路
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采样调理回路的选择是另一个重点。电流信号中存在着大量PWM调制产生的高次谐波，这些谐波会影响运算，因此这些波形需要被滤除。通用的方法是添加低通滤波器去除谐波。可以选择相应的滤波器的结构，使得幅频特性符合滤波需求。但是对于有源电力滤波器，需要生成的电流不是单一次数的谐波，而是含有不同次数谐波的复合波形。为了真实地复现所需要的波形，必须真实的获得采样信号，但是由于低通滤波器的存在，信号的群延时往往不同，这就使得信号在通过低通滤波器前后不同频率的谐波的延时不同．信号发生了畸变．最终的输出必然会有误差，这个延时可由相频特性反映。但是对于通常的低通滤波电路，考虑的都是滤波器的相频特性，很少提及幅频特性，更不用说群延时。但是在实际的有源电力滤波器中，相频特性同样很重要。相频特性反映到时域中直接体现出滤波器对不同频率信号的延时影响；另外从群延时角度分析相频特性，还需要延时尽可能的低。但是对于低通滤波器而言，幅频特性好意味着截止频率低或者滤波阶数高，但同时延时必然会加大，因此，如何权衡这二者关系是设计的一个问题。延时不单是由电容的增加产生的，还与电路中的分布电容有关。滤波电容的固定之后，需要进一步减小或消除分布电容对电路的影响；分布电容是由元器件的排列引起的。因此合理排列元器件可以尽可能消除分布电容，但是，这是件很难做到的事，故选择一个集成的滤波器对此是最好的选择。本样机选择MAXIM公司集成滤波器MAX275构造滤波电路。
MAX275是美国MAXIM公司生产的通用型有源滤波器。它内含两个独立的二阶有源滤波电路，可分别同时进行低通和带通滤波，也可通过级联实现四阶有源滤波，中心频率／截止频率可达300 kHz。MAX275无需时钟电路，因此与开关电容滤波器相比，其噪声更低，动态特性更好，能广泛应用于各种精密测试设备、通信设备、医疗仪器和数据采集系统。
该集成滤波器内部含有电容和电阻，中心频率、品质因素和放大倍数的改变只需改变外围的R1～R4四个电阻就能完成，并且有着很好的相频特性。MAX275集成滤波器内部结构及外部连接如图3所示，其中虚线框内为MAX内部部件，外部为需选择部件。同时MAXIM公司针对MAX275提供了专用设计软件。用户只需输入要求，即可获得相应的电阻阻值选择。
实验分别对开环电压输出型霍尔电流型传感器和闭环电流输出型霍尔电流传感器做比较分析，运行样机，得出以下不同的补偿效果。图4为可控硅整流柜开启时的负载电流Iload。，其中横坐标为时间，单位为秒，纵坐标为电流，单位为安培，可以看出该电流含有大量非基波成分，经过专业仪器分析，该电流含有大量的5次和7次谐波，这也印证了可控硅电路的谐波含有特点。为样机安装电压输出型霍尔电流传感器，测量Isys对可控硅整流柜的补偿效果如图5所示，可见结果中电流趋于正弦，但仍含有很多毛刺，经过专业工具分析，发现电路中虽然5次和7次谐波明显降低，但是出现了部分偶次谐波，而这些待补偿电流中原来没有，说明这些电流是由有源滤波器发出的，而发出这些电流的原因归咎于信号传递过程中的干扰，这些噪声信号通过低通滤波器后仍然留有部分频率较低信号，参与运算后得到了这样的结果。
在此尽力排好信号线，做好屏蔽，缩短信号线，信号线紧密缠绕，并且换了电流输出型霍尔传感器，更改了调理回路，运行有源电力滤波器，补偿效果如图6所示。图6中可明显看到电流波形变的光滑，对称性提高很多，使用仪器分析，发现5次和7次谐波明显下降，同时没有出现其他次数的谐波。因此证明所做改动成功。为使用闭环电流输出型霍尔电流传感器补偿效果。
表1为两种补偿效果做的对比结果。
说明：以上实验样机额定电流为相电流200 A补偿能力，谐波挑选了大于1 A的电流列表，当样机补偿对象基波为150 A电流时，总畸变率可降低至5％以下。
5 结 语
这里通过对有源滤波器工作原理的分析，找出可能影响滤波器工作效果的因素，信号传递的失真是影响效果的最主要因素，而对于传感器，传递线路，低通滤波器的合理选择和处理可以最大程度的减小信号的失真度，从而使得有源滤波器工作效果得到明显的改善，使得样机具有工程实际应用意义。
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