前言

      多年前在設計光伏逆變器時，就遇到需要濾除信號中的特定頻次干擾。陷波器（帶阻濾波器）的實現困擾了我很久，這種濾波器在電力電子電源里面，算是比較高級的算法，能實現的人都不是菜鳥。單相逆變器中間母線電壓存在二次波動，電壓的二次波動導致電壓外環(huán)輸出也含有二次分量，如果不對這個二次分量進行處理，交流電流會有較大的3次諧波，一般做法就是在電壓外環(huán)輸出串聯(lián)一個陷波器。在三相逆變器中，當電網電壓不平衡時，如何實現對電網電壓正序分量的鎖相，也可以用到陷波器。當然在其它很多方向也可以用到陷波器。

 正文：

     第一步:根據物理模型推導出傳遞函數，根據傳遞函數的波特圖評估濾波器性能

RC雙T型電路是帶阻濾波電路（陷波器），雙T型電路輸出連接負反饋運算放大電路，可實現Q值可調。陷波器中心頻率是傳遞函數的零點，所以此處的幅值增益為0，阻帶以外的頻率信號幅值幾乎不受濾波器影響。陷波器幅頻曲線有兩個-3dB點，兩個-3dB頻率點的相差定義為陷波器的帶寬。

第二步:根據陷波器中心頻率和帶寬（或Q值），確定陷波器傳遞函數，然后進行離散化處理，求出數字濾波器的傳遞函數。    

根據干擾信號幅值和頻率，本著有用信號的幅值和相位不受濾波器影響，干擾信號被衰減掉，合理的選擇濾波器類型和濾波器參數。

設定陷波器的中心頻率f0,品質因數Q，采樣周期Ts,分析其頻率響應，是否達到設計要求。然后通過離散方法，得到離散域傳遞函數，再得到差分方程，有了差分方程，就可以寫出濾波器函數。

第三步:建立仿真模型，編寫函數代碼進行仿真驗證。

推薦書籍：

《電子技術基礎.模擬部分》-康華光-第5版

《 數字信號處理教程》-程佩青

小結：

本文內容講述了時域、頻域和離散域之間關系，連續(xù)系統(tǒng)函數怎么到離散系統(tǒng)函數，通過此方法可將傳遞函數變成MCU執(zhí)行的代碼，也可以用于控制器的設計。在設計濾波器或者控制器的時候，一定要把函數跟實際的物理模型聯(lián)系起來，可加深理解，一切復雜的濾波器或者傳遞函數都是由基本單元組成，每個基本單元都有著對應的物理模型。

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關于本人：

本人有多年的電源開發(fā)經驗，涉及到的產品有單相光伏逆變器、三相組串逆變器、集中式光伏逆變器、雙向DC/DC，PCS。涉及到的電路拓撲有H4、H6、Boost、Boost-Buck、兩電平三相半橋、T字三電平三相半橋和I字型三電平半橋。近幾年一直做雙向變流器產品，主要做技術管理工作。在這個平臺希望與更多的同行進行交流。