多功能数字波控弧焊逆变电源

《多功能数字波控弧焊逆变电源》涉及焊接工艺及设备技术，具体是指一种多功能数字波控弧焊逆变电源。

与传统焊机相比，逆变焊机具有高效节能、重量轻、体积小、动态性能好等诸多优点，非常有利于实现精密化控制，已成为焊接设备技术的主流发展方向。但逆变焊机的模型复杂，采用模拟控制或经典控制很难取得良好的控制效果。近年来，随着市场对焊接生产效率、产品质量以及焊接生产的自动化、智能化要求的不断提高，传统的模拟控制焊机由于具有控制电路复杂，可靠性低，可移植性差，对电子元器件的精度和稳定性过于依赖，造成成本高、控制困难。在很多应用场合，为最大限度地降低生产运行成本，往往需要焊机具备“一机多用”功能。例如，在焊接铝、镁等轻质金属及其合金材料时，需采用交流波形焊接以充分利用电弧的阴极破碎作用；同时，为确保焊接工艺质量，需要精确控制焊接过程的热输入，这就要求焊机能够对交流电流的频率、幅值及正负半波占空比等电流电压波形进行精细调节；如果在现场有多种材料的焊接件，可能需要采用TIG、MIG、交流方波等各种焊接方法。因此，急需对焊机电源进行改进，提高其精确度和可靠度，同时使焊机具备“一机多用”的功能。

图1是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的结构框图；

图2是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的主电路的电路原理图；

图3（a）和图3（b）是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的控制电路中高频逆变驱动模块的电路原理图；

图4是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的控制电路中过流保护检测模块的电路原理框图；

图5是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的控制电路中ARM控制系统模块的具体连接图；

图6是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的控制电路中送丝机驱动模块的电路原理图；

图7是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的控制电路中电压电流检测模块的电路原理图；

图8是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的控制电路中温度检测模块的电路原理图；

图9（a）和图9（b）是《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源的控制电路中过压欠压缺相检测模块的电路原理图。

2020年7月14日，《多功能数字波控弧焊逆变电源》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。 2100433B

实施例

一种多功能数字波控弧焊逆变电源，其结构框图如图1所示，包括主电路、控制电路和送丝机模块106；主电路包括依次连接的三相共模滤波模块101、一次整流滤波模块102、高频全桥逆变模块103、功率变压器模块104和二次整流滤波模块105；控制电路包括ARM控制系统模块108，以及与ARM控制系统模块108连接的数字化面板模块114、高频逆变驱动模块107、电压电流检测模块110和送丝机驱动模块109；高频逆变驱动模块107与高频全桥逆变模块103连接。其中三相共模滤波模块101与三相交流输入电源连接，二次整流滤波模块105的输出端一与送丝机模块106的输入端连接，输出端二与与焊接负载的的输入端一连接；送丝机模块106的输出端与焊接负载的输入端二连接。电压电流检测模块110用于实时检测主电路电压电流值，将检测所得的电压电流结果传送给ARM控制系统模块108，实现对主电路电压电流的监控。高频全桥逆变模块103与控制电路的高频逆变驱动模块107连接，以实现由控制电路控制逆变电源输出特性。

《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源具有优异的一致性、动态响应性能和扩展性；对焊接电弧的瞬态能量进行实时精细化控制，一阶阶跃响应实现无超调控制，使整个焊接过程中电弧能量得到精确和柔性控制，保证良好的电弧稳定性和挺度，更易于获得优质的焊接质量。

数字化面板模块114是可视化的人机交互界面，用户可通过数字化面板模块114设置逆变电源输出特性参数；ARM控制系统模块108根据用户设置的逆变电源输出特性参数，输出相应的信号驱动高频逆变驱动模块107从而控制高频全桥逆变模块103，使逆变电源输出多种焊接波形。《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源实现了多种焊接电流波形调节控制，针对不同焊丝，通过专家数据库调出对应的焊接波形，以适应多种金属材料的焊接，实现多种焊接方法，一机多用，节省生产投入成本，提高生产效率。在熔化极焊接时送丝机模块106运行，控制焊丝输送速度；在非熔化极焊接时，送丝机模块106停止运行。

电压电流检测模块110还与数字化面板模块114连接。电压电流检测模块110检测所得的电压电流输出值可在数字化面板模块114上查询。

控制电路还包括过流保护检测模块111和过压欠压缺相检测模块112；过流保护检测模块111分别与ARM控制系统模块108、高频逆变驱动模块107和高频全桥逆变模块103连接；过压欠压缺相检测模块112分别与ARM控制系统模块108和三相共模滤波模块101连接。

高频全桥逆变模块103包括两个逆变桥，每个逆变桥包括了两个IGBT单元，IGBT单元的输入端与控制电路的输出端信号连接。《多功能数字波控弧焊逆变电源》采用高频IGBT逆变技术，进一步提高了电能的转换效率、节省制造材料、减少了逆变电源的体积，提高了现场应用的适应性。

控制电路还包括用于实时监测高频全桥逆变模块温度的温度检测模块113；温度检测模块113与ARM控制系统模块108连接。

优选的方案是：一次整流滤波模块102上设有软启动模块；控制电路还包括气阀控制模块，气阀控制模块分别与ARM控制系统模块108连接。

ARM控制系统模块采用型号为STM32F405RGT6的ARM芯片；ARM芯片内固化有运行于FreeRTOS嵌入式实时操作系统的多功能数字波控软件系统。《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源以型号为STM32F405RGT6的ARM芯片为核心，型号为STM32F405RGT6的ARM芯片是ARM Cortex^TM-M4架构的32位RISC嵌入式微处理器，将FreeRTOS嵌入式实时操作系统移植到焊机的控制中，使焊机具备优异的一致性、可靠性和动态响应能力。

ARM芯片的ADC端口直接与电压电流检测模块相连；ARM芯片的GPIO端口分别与过流保护检测模块、过压欠压缺相检测模块和温度检测模块直接相连；ARM芯片的PWM端口分别与高频逆变驱动模块和送丝机驱动模块相连；ARM芯片的CAN端口与数字化面板模块直接相连。

更具体地说，主电路的电路原理图如图2所示。三相交流输入电源连接三相共模滤波模块101；连接一次整流滤波模块102中的整流桥BR1，然后连接滤波环节L1、电容C7、电容C8、电容C9和电容C12；再连接高频全桥逆变模块103中的逆变桥TR1和逆变桥TR2、电容C2、电容C3、电容C13、电容C14、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R6。高频全桥逆变模块103的输出连接功率变压器模块104的高频功率变压器T1初级，变压器T1的次级通过高频全波整流电路、滤波环节L2后输出直流电。

高频逆变驱动模块107电路原理图如图3（a）和图3（b）所示，主要起到信号隔离以及功率放大的作用。由ARM控制系统模块产生的两路PWM信号PWM1和PWM2，经放大电路把3.3伏的电平信号调制成15伏，两路调制后的PWM信号作为连接器P3的2、3脚的输入信号，驱动由M1～M4组成的全桥逆变电路，产生交流信号，经过高频变压器T2、高频变压器T3隔离产生4路IGBT驱动信号，连接器P2、连接器P4分别对应逆变桥TR1和逆变桥TR2的驱动信号，其中连接器P2、连接器P4的1、2脚和5、4脚对应逆变桥中IGBT单元的G极、E极驱动信号。连接器P1输入22伏交流电，经整流模块U1、降压稳压芯片LM2576产生15伏的电源信号，为高频逆变驱动模块供电。

图4为过流保护检测模块111的电路原理图，其原理是利用电流互感器实时检测主变压器原边的电流，一旦发现电流超过设定值，立即输出保护信号。连接器P5连接电流互感器，电流互感器把主电路的交流电流按一定的比例耦合，再利用整流管D19～D22、电容C29进行整流滤波，并通过电阻R39把电流信号转换为电压信号输入到比较器LM393的2脚，通过芯片MC7805产生5伏的基准电压，可调电阻R44设定比较器LM393的3脚的输入电压，调节可调电阻R44即可实现过流保护设定的最大工作电流，如果检测到的电流比设定最大电流值大，即LM393的2脚的电压比3脚的电压高，比较器LM393的4脚输出低电平，光耦U3导通，并通过光耦U5实现信号自锁功能，经过芯片HCPL-3120向外输出保护信号，一方面输送给ARM控制系统模块108，同时控制高频逆变驱动模块107的PWM驱动信号输出，实现快速超前保护。

ARM控制系统模块108的具体连接图如图5所示。ARM控制系统模块108采用型号为STM32F405RGT6的ARM芯片，该ARM芯片是ARM Cortex^TM-M4架构的32位RISC嵌入式微处理器。在ARM芯片内固化了FreeRTOS嵌入式实时操作系统嵌入的多功能数字波控软件系统运行于该实时操作平台上，它能根据电压电流检测模块110的检测电流电压值与给定参数的比较结果，在FreeRTOS嵌入式实时操作系统上完成数据运算和处理，再经过ARM控制系统模块108的PWM端口输出PWM信号，通过高频逆变驱动模块107隔离和放大后去控制高频全桥逆变模块103的功率开关管的导通和关断，来获得电源-电弧系统稳定所需的恒压、恒流、陡降、上升甚至时变外特性输出，以满足多种焊接材料和焊接工艺方法的需求。

ARM控制系统模块108主要实现逆变电源的输出特性控制、焊接过程的时序控制、送丝电机速度控制和外部故障检测与人机对话的功能。外部故障检测如欠压、过压、缺相、过流、过热等故障信号通过触发ARM控制系统模块108的GPIO口中断，进入相应的中断处理函数处理。脉冲焊接时的脉冲频率、电流上升下降时间、焊接基值、中值和峰值电流、提前送气、滞后送气等焊接参数都是通过ARM控制系统模块108实时控制完成的。相应的焊接参数是通过数字化面板模块114进行设置，并把设置好的焊接参数通过CAN与ARM控制系统模块108进行通信设定。

送丝机驱动模块109电路原理图如图6所示。送丝电机的驱动通过半桥驱动芯片IR2110驱动MOSFET半桥驱动电路并通过固态继电器K1实现送丝电机的正转、反转和急停动作。由ARM控制系统模块108产生两路PWM信号PWM3和PWM4，分别接到PWMH和PWML。送丝电机与连接器P7相连接，当继电器K1的1脚和2脚相连时，PWMH为高电平，PWML为低电平时，由自举电容C36、自举电容C37作用，此时场效应管Q1导通，而场效应管Q2关闭，此时送丝电机的正负两端短接到24伏，电机处于急停状态；PWMH为低电平，PWML为高电平时，场效应管Q2导通而场效应管Q1关闭，此时电机两端电压为 24伏，电机正转。当继电器K1的1脚和3脚相连时，PWMH为高电平，PWML为低电平时，场效应管Q1导通，场效应管Q2关断，电机两端电压为-24伏，此时电机反转；当PWMH为低电平，PWML为高电平时，场效应管Q1关断，场效应管Q2开通，此时电机正负两端短接到地，电机处于急停状态。通过调节PWMH和PWML的占空比即可调节送丝电机的正反转速度。

电压电流检测模块110电路原理图如图7所示。电流的检测是通过霍尔电流传感器来实现的，测量主电路输出端的电流，把电流信号转换成电压，霍尔电流传感器与连接器P8相连接，经过电阻R54、电容C45、电阻R56、电阻R55、电容C66阻容滤波，输入到放大器LF353的3脚，放大器LF353接成电压跟随器的模式，提高输入阻抗，增强后级驱动能力，再经过电阻R58和电阻R60分压转换成ARM控制系统模块108管脚所需的0～3.3伏的电压，二极管D30和二极管D31是ARM控制系统模块108引脚保护二极管，防止输入电压过高（超过3.3伏）或者过低（负压）的时候损坏ARM控制系统模块108引脚；电压的检测与电流类似，只是用电阻分压的方式直接测量主电路的输出电压，然后将该分压后的电压信号经过类似的信号处理过程，转变为ARM控制系统模块108管脚所需的电压范围。

温度检测模块113电路原理图如图8所示，其原理是通过把温控开关安装在高频全桥逆变模块的IGBT单元的散热器上，实时监测IGBT单元的温度，温控开关与连接器P9相连接，当温度超过设定的温度，温控开关闭合，光耦U11导通，信号线Temperature上的电压从3.3伏拉低到0伏，信号线Temperature与ARM控制系统模块108的IO口相连，触发低电平中断信号，完成中断处理和显示。

过压欠压缺相检测模块112电路原理图如图9（a）和图9（b）所示，过压欠压检测原理：三相交流输入电源经变压器器降压，整流成直流信号VIN，调节电阻R66、电阻R70，电阻R69和电阻R71的大小，可改变电网欠电压、过电压的阀值电压，即可以起到电网欠电压、过电压保护作用。当有欠电压故障信号时，滞回比较器输出低电平，即信号线Under-Voltage输出低电平，连接ARM控制系统模块108的IO口管脚触发低电平中断。当有过电压故障信号时，滞回比较器输出低电平，即信号线Over-Voltage输出低电平，连接ARM控制系统模块108的IO口管脚触发低电平中断。缺相检测原理：三相交流输入电源的其中两相信号与连接器P10相连接，至少有两相信号电路才会工作，所以只需检测三相交流输入电源的两相信号，正常情况下，光耦U13导通，比较器U14输出高电平，缺相时，光耦U13截止，比较器U14输出低电平，触发ARM控制系统模块108低电平中断，完成中断处理和显示。

上述实施例具有以下特点：

1、全数字化：该实例首次以ARM Cortex^TM-M4架构的32位RISC嵌入式微处理器为核心，以FreeRTOS嵌入式实时操作系统为弧焊电源的数字化控制平台，充分利用ARM控制系统模块在嵌入式控制方面的优越性能，采用模块化、可移植性的设计方法，通过软件编程实现逆变电源输出特性控制、焊接时序控制、外围监控与人机对话及送丝机控制功能，PWM信号直接由ARM控制系统模块通过编程方式输出，最终实现弧焊电源数字化控制，使焊机具有更好的一致性、动态响应性能和扩展性；

2、精细化：该实施例充分利用ARM Cortex^TM-M4架构的32位RISC嵌入式微处理器的优异运算性能、功能集成度和实时性，通过芯片集成的FPU浮点运算单元，对焊接电弧的瞬态能量（焊接电流与焊接电压）进行实时采集、计算、分析、推理以及综合智能判断，根据不同焊接位置时的各种电弧状态实时自动控制逆变电源的输出特性，以达到对焊接电弧瞬态能量优化输出和调节的目的，跟踪电弧状态快速响应电弧变化和焊接电流的设定，使焊接过程的控制更精确和柔性化，保证电弧即使在低电流情况下依然可以稳定燃烧，以获得优质的焊接质量；

3、高效化：该实施例采用高频IGBT逆变技术，提高能量转换效率、节省制造材料，降低焊机体积和重量，节约了制造成本；与过流、过压、欠压、过热检测与保护等电路相结合，进一步提高了焊机的安全性和可靠性；

4、柔性化：该实施例能够实现多种脉冲参数柔性组合能力，能产生普通脉冲焊接波形，前中值脉冲焊接波形，后中值脉冲焊接波形，能够满足多种焊接方法（包括手工焊、氩弧焊、熔化极气体保护焊）在不同阶段、不同材料时对焊接参数调节的需求；

5、高可靠性：该实施例采用了两级超前保护措施，一方面通过过流保护检测模块检测主变压器原边的电流来进行快速过流保护；另一方面，还通过过压欠压缺相检测模块和温度检测模块对过压、欠压、缺相、过热等故障进行检测和处理，实现二次保护；通过这些措施，极大的提高了逆变电源的可靠性。

多功能数字波控弧焊逆变电源专利目的

《多功能数字波控弧焊逆变电源》的目的在于克服2013年之前技术中的缺点与不足，提供一种多功能数字波控弧焊逆变电源。该逆变电源使焊机具备优异的一致性、可靠性和动态响应能力，基于电弧瞬态能量的精细化控制技术，优化利用焊接电弧能量，提高热效率，保证良好的电弧稳定性，实现多种电流脉冲波形输出控制，适应不同金属材料焊接，以获得优质的焊缝焊接质量。

多功能数字波控弧焊逆变电源技术方案

《多功能数字波控弧焊逆变电源》通过下述技术方案予以实现：一种多功能数字波控弧焊逆变电源，其特征在于：包括主电路、控制电路和送丝机模块；所述主电路包括依次连接的三相共模滤波模块、一次整流滤波模块、高频全桥逆变模块、功率变压器模块和二次整流滤波模块；所述控制电路包括ARM控制系统模块，以及与ARM控制系统模块连接的数字化面板模块、高频逆变驱动模块和送丝机驱动模块；

其中，所述主电路的三相共模滤波模块与三相交流输入电源连接；二次整流滤波模块的输出端一与送丝机模块的输入端连接，输出端二与焊接负载的输入端一连接；送丝机模块的输出端与焊接负载的输入端二连接；送丝机模块还与送丝机驱动模块信号连接；所述电压电流检测模块用于实时检测主电路电压电流值；所述高频全桥逆变模块与控制电路的高频逆变驱动模块连接，以实现由控制电路控制逆变电源的输出特性。

《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源具有优异的一致性、动态响应性能和扩展性；基于电弧瞬态能量的精细化控制技术，优化利用焊接电弧能量，提高热效率，保证良好的电弧稳定性，实现多种电流脉冲波形输出控制，适应不同金属材料焊接，以获得优质的焊缝焊接质量。同时通过采用数字化面板模块设置逆变电源输出特性参数，实现了全数字化控制，实现了多种焊接电流波形调节，使该发明逆变电源适应于多种金属材料的焊接，节省生产投入成本，提高生产效率。

所述控制电路还包括过流保护检测模块和过压欠压缺相检测模块；所述过流保护检测模块分别与ARM控制系统模块、高频逆变驱动模块和高频全桥逆变模块连接；所述过压欠压缺相检测模块分别与ARM控制系统模块和三相共模滤波模块连接。

所述控制电路还包括用于实时监测高频全桥逆变模块温度的温度检测模块；所述温度检测模块与ARM控制系统模块连接。

优选的方案是：所述ARM控制系统模块采用型号为STM32F405RGT6的ARM芯片；所述ARM芯片内固化有运行于FreeRTOS嵌入式实时操作系统的多功能数字波控软件系统。《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源以型号为STM32F405RGT6的ARM芯片为核心，型号为STM32F405RGT6的ARM芯片是ARM Cortex^TM-M4架构的32位RISC嵌入式微处理器，将FreeRTOS嵌入式实时操作系统移植到焊机的控制中，使焊机具备优异的一致性、可靠性和动态响应能力。

所述ARM芯片的ADC端口直接与电压电流检测模块相连；ARM芯片的GPIO端口分别与过流保护检测模块、过压欠压缺相检测模块和温度检测模块直接相连；ARM芯片的PWM端口分别与高频逆变驱动模块和送丝机驱动模块相连；ARM芯片的CAN端口与数字化面板模块直接相连。

《多功能数字波控弧焊逆变电源》的原理是：主电路采用全桥逆变式拓扑结构，采用高空载慢送丝的引弧方式。全桥逆变脉宽的调制是通过在FreeRTOS嵌入式实时操作系统中进行实时任务调度，通过PID控制算法来实现给定信号与反馈信号的比较运算，把PID控制器运算输出结果通过ARM控制系统模块的TIMER模块输出数字化的PWM信号，通过高频逆变驱动模块进行隔离放大，控制高频全桥逆变模块的功率开关管IGBT按照一定的时序导通与关闭，实现高频交直流转变。电流反馈是在逆变电源输出端用电压电流检测模块检测电压电流输出值，得到采样信号，经过放大、比较，再输送到ARM控制系统模块，改变高频全桥逆变模块中功率管IGBT的导通与截止时间，实现占空比的调节以达到功率调节的目的，使逆变电源的瞬时输出能量保持稳定，达到焊接过程精细化控制的目的。

多功能数字波控弧焊逆变电源改善效果

1、《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源对焊接电弧的瞬态能量进行实时精细化控制，一阶阶跃响应实现无超调控制，使整个焊接过程中电弧能量得到精确和柔性控制，保证良好的电弧稳定性和挺度，更易于获得优质的焊接质量；

2、《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源实现了全数字化控制，具有优异的一致性、动态响应性能和扩展性；

3、《多功能数字波控弧焊逆变电源》逆变电源实现了多种焊接电流波形调节控制，针对不同焊丝，通过专家数据库调出对应的焊接波形，以适应各种焊接金属材料，实现多种焊接方法，一机多用，节省生产投入成本，提高生产效率。

1.一种多功能数字波控弧焊逆变电源，其特征在于：包括主电路、控制电路和送丝机模块；所述主电路包括依次连接的三相共模滤波模块、一次整流滤波模块、高频全桥逆变模块、功率变压器模块和二次整流滤波模块；所述控制电路包括ARM控制系统模块，以及与ARM控制系统模块连接的数字化面板模块、高频逆变驱动模块、电压电流检测模块和送丝机驱动模块；其中，所述主电路的三相共模滤波模块与三相交流输入电源连接；二次整流滤波模块的输出端一与送丝机模块的输入端连接，输出端二与焊接负载的输入端一连接；送丝机模块的输出端与焊接负载的输入端二连接；送丝机模块还与送丝机驱动模块信号连接；所述电压电流检测模块用于实时检测主电路电压电流值；所述高频全桥逆变模块与控制电路的高频逆变驱动模块连接，以实现由控制电路控制逆变电源的输出特性。

2.根据权利要求1所述的多功能数字波控弧焊逆变电源，其特征在于：所述控制电路还包括过流保护检测模块和过压欠压缺相检测模块；所述过流保护检测模块分别与ARM控制系统模块、高频逆变驱动模块和高频全桥逆变模块连接；所述过压欠压缺相检测模块分别与ARM控制系统模块和三相共模滤波模块连接。

3.根据权利要求2所述的多功能数字波控弧焊逆变电源，其特征在于：所述控制电路还包括用于实时监测高频全桥逆变模块温度的温度检测模块；所述温度检测模块与ARM控制系统模块连接。

4.根据权利要求3所述的多功能数字波控弧焊逆变电源，其特征在于：所述ARM控制系统模块采用型号为STM32F405RGT6的ARM芯片；所述ARM芯片内固化有运行于FreeRTOS嵌入式实时操作系统的多功能数字波控软件系统。

5.根据权利要求4所述的多功能数字波控弧焊逆变电源，其特征在于：所述ARM芯片的ADC端口直接与电压电流检测模块相连；ARM芯片的GPIO端口分别与过流保护检测模块、过压欠压缺相检测模块和温度检测模块直接相连；ARM芯片的PWM端口分别与高频逆变驱动模块和送丝机驱动模块相连；ARM芯片的CAN端口与数字化面板模块直接相连。

数字离通滤波digital high passing filtering用数字电路或数字算法(时间离散算法)实现，只容许输人信号中高频分量通过，而将低频分量除去的方法或过程。

数字滤波器可以按所处理信号的维数分为一维、二维或多维数字滤波器。一维数字滤波器处理的信号为单变量函数序列，例如时间函数的抽样值。二维或多维数字滤波器处理的信号为两个或多个变量函数序列。例如，二维图像离散信号是平面坐标上的抽样值。

数字滤波器一维滤波器

处理一维数字信号序列的算法或装置。线性、时不变一维数字滤波器的输出信号序列y(n)和输入信号序列x(n)的关系由线性、常系数差分方程描述：（如图1）

相应的Z域转移函数图二式中ar、bk为数字滤波器系数，Z【y(n)】和Z【x(n)】分别为输出和输入信号序列的Z变换。转移函数H(z)的Z反变换称为一维数字滤波器的单位冲激响应，即h(n)=Z-1【H(z)】。输出信号序列也可以表示为输入信号序列x(n)与数字滤波器单位冲激响应h(n)的离散褶积（如图三）

如果数字滤波器的单位冲激响应h(n)只有有限个非零值，称为有限冲激响应数字滤波器。如果单位冲激响应具有无限多个非零值，称为无限冲激响应数字滤波器。

有限冲激响应数字滤波器一般采取非递归型算法结构，因此也称非递归型数字滤波器。无限冲激响应数字滤波器只能采取递归型算法结构，故又称递归型数字滤波器。

数字滤波器二维滤波器

处理二维数字信号序列的算法或装置。线性、时不变二维数字滤波器的输出 y(m，n)与输入 x(m，n)关系由两个变量线性常系数差分方程描述：（如图4）

相应的转移函数为图5式中，a b为滤波器系数,Z【y(m,n)】和Z【x(m，n)】分别为输出和输入信号序列的二维Z变换。转移函数H(z1，z2)的二维Z反变换h(m，n)=Z-1【H(z1,z2】,称为二维数字滤波器的单位冲激响应。二维数字滤波器的输出y(m，n)亦可表示为输入信号序列x（m,n）和单位冲激响应h(m，n)的二维离散褶积（图六）

二维数字滤波器对单位冲激响应亦分有限冲激响应和无限冲激响应两类。二维有限冲激响应数字滤波器为非递归型算法结构，因此又称二维非递归型数字滤波器。二维无限冲激响应数字滤波器为递归型算法结构，因此也称二维递归型数字滤波器。