Сегодня системы освещения потребляют примерно 1/3 производимой электроэнергии. По этой причине постоянно появляются новые технологии для повышения энергоэффективности осветительных установок. Так применение светодиодных источников света с низким энергопотреблением в версиях на основе электроники получает все большее распространение. Наиболее важным преимуществом систем освещения данного типа является высокая светоотдача. Однако, поскольку электронные системы содержат нелинейные статические нагрузки, они вызывают нежелательные гармоники в системах распределения электроэнергии. Гармоники влияют на безопасность эксплуатации, поскольку они вызывают нагрев проводников в электрической сети. Это также негативно сказывается на измерительных и системах управления и, следовательно, снижает их энергоэффективность. В этом исследовании разработана адаптивная модель фильтра активных гармоник нижних частот Баттерворта, которая может устранять все гармоники тока/напряжения за пределами рабочей частоты различных типов светодиодных источников света. Кроме того, экспериментально проводится анализ гармоник различных систем светодиодных драйверов с учётом коэффициента нелинейных искажений (КНИ,%). Таким образом, получают синусоидальную (гармоническую) составляющую и значение КНИ различных светодиодных систем. Полученные гармоники фильтруются с помощью разработанной структуры фильтра, и проводится исследование влияния структуры фильтра на каждой степени фильтрации на гармоники и КНИ. Таким образом, разработанный фильтр продемонстрировал адаптивность модели, которую можно автоматически настраивать для различных типов светодиодных систем. 1. Singh R. Energy loss due to harmonics in residential campus-a case study // In proceedings of the 45th International Universities Power Engineering Conference UPEC2010, Cardiff, UK, 2010
2. Simpson R.H. Misapplication of power capacitors in distribution systems with nonlinear loads-three case histories // IEEE Trans. Ind. Appl. 41, 2005, pp. 134–143.
3. Abdelmessih G.Z., Alonso J.M. et al. Fully Integrated Buck and Boost Converter as a High Efficiency, High-Power-Density Off-Line LED Driver // IEEE Transactions On Power Electronics, 2020, Vol. 35, #11, pp. 12238–12251.
4. Ozgonenel O., Terzi U.K., Khan A. A hybrid approach for power quality monitoring // Turk J Elec Eng & Comp Sci, 2012, Vol. 20, #6, pp. 854–869.
5. Samadaei E., Iranian M., Rezanejad M., Godina R., Pouresmaeil E. Single-Phase active power harmonics filter by op-amp circuits and power electronics devices // Sustainability, 2018, Vol. 10, p. 4406.
6. Shyni S.M., Simon J. et al. Implementation of Integrated SEPIC-Flyback Converter for LED Drive with Efficient Power Factor // IEEE, Fourth International Conference on Electronics, Communication and Aerospace Technology (ICECA‑2020), pp. 385–389.
7. Akagi H. Modern active filters and traditional passive filters // Bull. Pol. Acad. Sci. Tech. 54, 2006, pp. 255–269.
8. Lee Y.J., Niou C.P. et al. A Digital Power Factor Controller for Primary-Side-Regulated LED Driver // IEEE Access, 2020, Vol. 8, pp. 21813–21822.
9. Beres R.N., Wang X., Liserre M., Blaabjerg F., Bak C.L. A review of power filters for three-phase grid-connected voltage-source converters // IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron, 2016, #4, pp. 54–69.
10. Badrzadeh B., Smith K.S., Wilson R.C. Designing passive harmonic filters for an aluminum smelting plant // IEEE Trans. Ind. Appl. 2011, Vol. 47, pp. 973–983.
11. Zhang J., Zhao C., Zhao S., Wu X. A family of single-phase hybrid step-down PFC converters // IEEE Trans. Power Electron, 2017, Vol. 32, pp. 5271–5281.
12. Liu Y., Sun Y., Su M., Zhou M., Zhu Q., Li X. A Single-phase PFC rectifier with wide output voltage and low-frequency ripple power decoupling // IEEE Trans. Power Electron, 2018, Vol. 33, pp. 5076–5086.
13. Xueshan L., Yuyang W., Zheng D. et al. Buck–Boost–Buck-Type Single-Switch Multistring Resonant LED Driver with High Power Factor and Passive Current Balancing // IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, Vol. 35, #5, pp. 5132–5143.
14. Abdelmessih G.Z., Alonso J.M., Costa M.A.D. Electrolytic-Capacitor-less Off-Line LED Driver based on Integrated Parallel Buck-Boost and Boost Converter // 2020 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting |978–1–7281–7192–0/20/$31.00 ©2020 IEEE
15. Javadi A., Al-Haddad K. A single-phase active device for power quality improvement of electrified transportation // IEEE Trans. Ind. Electron, 2015, #62, pp. 3033–3041.
16. Antchey M.H. Classical and recent aspects of active power filters for power quality improvement in classical and recent aspects of power system optimization // Academic Press: Cambridge, USA, 2018, pp. 219–254.
17. Samadaei E., Lesan S., Cherati S.M.A new schematic for hybrid active power filter controller // In Proceedings of the 2011 IEEE Applied Power Colloquium (IAPEC), Johor Bahru, Malaysia, 18–19 April 2011, pp. 143–148.
18. Singh, B., Solanki, J. An implementation of an adaptive control algorithm for a three-phase shunt active filter // IEEE Trans. Ind. Electron, 2009, Vol. 56, pp. 2811–2820.
19. Kanjiya P., Khadkikar V., Zeineldin H.H. Optimal control of shunt active power filter to meet // IEEE Std. 519 current harmonic constraints under nonideal supply condition. IEEE Trans. Ind. Electron, 2011, Vol. 62, pp. 724–734.
20. Cikai Y., Chan H.W., Dongdong L. et al. Efficiency Improvement of Multichannel LED Driver with Selective Dimming // IEEE Transactıons on Power Electronıcs, 2020, Vol. 35, #6, pp. 6280–6291.
21. Huan L., Sinan L. et al. Single-Phase LED Driver with Reduced Power Processing and Power Decoupling // IEEE Transactions On Power Electronics, 2021, Vol. 36, #4, pp. 4540–4548.
22. Giurgiutiu V. Chaper‑14: signal processing and pattern recognition for structural health monitoring with PWAS transducers // Structural Health Monitoring with Piezoelectric Wafer Active Sensors, Second Edition, 2014, pp. 807–862.
23. Morán L., Dixon J. Active filter. Third Edition, Editor: Rashid // H.M. Power elektronik handbook devices circuits and applications, USA, Butterworth – einemann publications, ISBN978–0–12–382036–5, 2011, pp. 1193–1228.
24. Fadloullah I., Mechaqrane A., Ahaitouf A. Butterworth lowpass filter design using evolutionary algorithm // IEEE2017 International Conference on Wireless Technologies, Embedded and Intelligent Systems (WITS) 978–1–5090–6681–0/17.
25. Laghari W.M., Baloch M.U., Mengal M.A., Shah S.J. Performance analysis of analog butterworth lowpass filter as compared to Chebyshev type-I filter // Chebyshev type-II filter and elliptical filter, Circuits and Sytems, 2014, Vol. 5, pp. 209–216.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• гармоники
• активный фильтр гармоник
• нелинейные системы
• системы питания с операционным усилителем
• светодиодное освещение