Kapag naglalagay kami ng isang senyas ng pag-input sa anyo ng sinusoidal (o anumang anyo ng senyas) sa anumang electronic circuit pagkatapos ang output nito ay dapat na parehong uri ng signal. Nangangahulugan ito na ang output ay dapat ding magkaroon ng parehong anyo ng signal ay sinusoidal. Kung sakali, ang output ay hindi pareho ng replica ng input signal o kung ang output ay hindi katumbas ng input signal kung gayon ang pagkakaiba ay tinatawag na distortions. Dahil sa mga pagbaluktot na ito, ang output ay hindi katumbas ng input. Ang harmonic distortion ay maaaring tukuyin sa pamamagitan ng paggamit ng halimbawang ito. Kapag ang signal ng 5V input ay inilapat sa circuit, pagkatapos ang signal ng output ay magkakaroon lamang ng 2V boltahe. Ipinapahiwatig nito na nawalan ng boltahe ang signal dahil sa pagbaluktot. Magaganap ito sa mga amplifier , mga power amplifier at modulate na diskarte, atbp. Mayroong iba't ibang mga diskarte upang bawasan ang pagbaluktot na ito at ilang mga pamamaraan at pormula ang magagamit upang makalkula ang antas ng pagbaluktot. Tinalakay sa artikulong ito kung ano ang maharmonong pagbaluktot, kahulugan, pagsusuri, mga sanhi, atbp
Ano ang Harmonic Distortion?
Maaari nating maunawaan ang salitang maharmonya tulad ng integer na nagpaparami ng pangunahing mga frequency na kilala bilang 'Harmonics'. Dito, ang maharmonya ay isang uri ng signal na ang dalas ay isang integral na maramihang signal ng sanggunian. Sa ibang paraan, maaari itong matukoy bilang ratio sa pagitan ng dalas ng signal at ng dalas ng signal ng sanggunian. Halimbawa, ang X ay isang input AC signal na mayroong dalas f Hz.
Harmonic-distortion-input- signal
Kapag ang signal X ay ipinakita sa ang CRO pagkatapos ang signal X ay lilitaw upang ulitin para sa bawat f Hz. Dito, ang signal X ay ang signal ng sanggunian at ang signal ay ipinapakita sa CRO ay may mga frequency tulad ng 2f, 3f, 4f at iba pa. Sa teoretikal, ang signal ay may kasamang walang katapusang mga harmonika. Sa ibaba ng dalawang mga numero ipahiwatig ang input signal at ang baluktot na output kapag ang pag-input ay inilapat sa anumang circuit.
Harmonic-distortion-output-distort-signal
Kung ang signal na mayroong pantay na tagal ng panahon ng positibong pag-ikot at negatibong pag-ikot, pagkatapos ang naturang signal ay tinatawag na simetriko signal at kakaibang mga harmonika ay maaaring lumitaw (pinaparami ang ika-3, ika-5, atbp ng pangunahing dalas). Kung ang signal ay walang pantay na tagal ng panahon ng positibong ikot at negatibong pag-ikot, kung gayon ang naturang senyas ay tinatawag na asymmetrical signal at kahit na ang mga harmonika ay maaaring lumitaw (pinarami ang ika-2, ika-4, atbp ng pangunahing dalas) at DC mga sangkap maaari ring lumitaw sa mga asymmetrical signal.
Sa figure sa itaas, maaari naming mapansin ang pangunahing dalas ng signal bilang 100Hz at ang kanilang mga harmonika ay magkakaroon ng iba't ibang mga frequency para sa dalas ng sangguniang signal tulad ng 100 Hz.
Harmonic-distortions-in -signal
Kung ang signal ay may mga pagbaluktot na maharmonya habang ang mga bahagi ng daloy ng harmonic ay umiiral pagkatapos upang makita ang porsyento ng mga pagbaluktot na ito sa partikular na antas ng pagharmonya ay,
% nth harmonic distortion = [Pn] / [P1} * 100
[Pn] = amplitude ng bahagi ng dalas ng nth
[P1] = amplitude ng pangunahing dalas ng signal
Ang mga distorsyon ay maaaring mangyari dahil sa mga hindi linya na katangian ng mga sangkap na ginagamit sa isang elektronikong circuit. Ang mga sangkap na ito ay maaaring magpakita ng mga hindi linear na katangian na nagreresulta sa pagbuo ng mga pagbaluktot sa signal. Mayroong limang magkakaibang uri ng maharmonya pagbaluktot sa mga system ng kuryente. Sila ay
- Pagbaluktot ng dalas
- Pagbaluktot ng amplitude
- Pagbaluktot ng phase
- Pagbaluktot ng intermodulasyon
- Tumawid sa pagbaluktot
Pagsusuri sa Harmonic Distortion
Ang pagtatasa ng pagbaluktot na ito ay isang natatanging uri ng pagtatasa. Sa ganitong uri, ang isang solong dalas ng signal ng sinusoidal ay inilalapat sa circuit at ang output nito na may pagbaluktot upang masukat at masuri.
Kapag ang input signal ay inilapat sa circuit, dahil sa mga hindi linya na katangian ng mga sangkap na ang pagbaluktot ay maaaring bumuo sa output signal. Dahil dito, maaaring lumitaw ang signal ng sanggunian sa output sa iba't ibang mga puntos ng dalas. Kung susuriin natin ang mga pagbaluktot na may kabuuang diskarte sa pagsukat ng pagbaluktot ng maharmonya maaari nating malaman ang halaga ng kabuuang pagbaluktot ng harmonic (THD), kabuuang pagbaluktot ng maharmonya plus ingay (THDN), signal sa ingay at pagbaluktot (SINAD), signal to noise ratio (SNR) at ika-dalawang halaga ng pagharmonya patungkol sa pangunahing dalas. Sa pamamagitan ng kabuuang pamamaraang pagsukat ng harmonic-distortion na ito, malalaman natin ang input at output voltages at input at output power.
Mga Sanhi ng Harmonic Distortion
Ang mga pangunahing dahilan para sa mga harmonic-distortions ay ang nonlinear load at nonlinearity na mga katangian ng mga elektronikong sangkap. Binabago ng nonlinear load ang impedance sa inilapat na boltahe ng pag-input. Ito ay humahantong sa mga pagbaluktot ay bubuo sa output signal. At ang mga sangkap na ginagamit sa circuit ay nagpapakita rin ng mga hindi katangiang katangian. Humahantong din ito sa pagbuo ng mga harmonika sa output. Dahil sa harmonic-distortions circuit ay nakakakuha ng init at output na hindi katumbas ng input. Ang epekto na ito ay nakakapinsala sa anumang circuit.
Harmonic Distortion Analyzer
Ang paghahanap ng salik na kadahilanan ng pagbaluktot ay pinakamahalaga para sa anumang circuit. Maaari nating suriin ang mga pagbaluktot na ito sa halagang ito. Ang kabuuang pagbaluktot ng harmonic (THD) ay ang pinaka kapaki-pakinabang na pamamaraan upang makahanap ng kabuuang pagkakasabay-pagbaluktot para sa kasalukuyang signal at kabuuang pagbaluktot ng maharmonya para sa mga signal ng boltahe.
Ang THD ay maaaring tukuyin bilang ang ratio sa pagitan ng mga halaga ng RMS ng lahat ng mga tunog na magkatugma sa halaga ng RMS ng pangunahing dalas ng signal.
Kasalukuyang THD - Tulad ng sa itaas na pahayag ng kabuuang pagbaluktot para sa kasalukuyang ipinahiwatig ng THDi
kasalukuyang-THDi
Dito, ang nasa kasalukuyang RMS para sa nth harmonic signal at ang I1 ay ang halaga ng RMS ng pangunahing signal.
Boltahe THD - kapareho ng THDi, ang kabuuang pagsasaayos ng distansya ng boltahe ay tinukoy ng THDv.
boltahe-THDv
Dito, ang Vn ay ang boltahe ng nth harmonic at V1 ang boltahe ng pangunahing signal. Sinusuri din ng kabuuang harmonic distortion (THD) ang di paggalaw na pag-uugali ng system gamit ang Fast Fourier transform (FFT).
Kabuuang pagbaluktot ng maharmonya mas maraming ingay (THDN) ay tinukoy bilang ang ratio ng halaga ng RMS ng pangunahing signal sa halaga ng RMS ng mga harmonika kasama ang mga bahagi ng ingay.
Sa gayon, ang lahat ay tungkol sa Harmonic pagbaluktot . Sa wakas mula sa impormasyong nasa itaas, maaari nating tapusin na ito ang pinakamahalagang mahalagang parameter sa system dahil maaari nitong labagin ang output signal. At maaari itong pag-aralan ng kadahilanan ng THD at maaaring mabawasan ng mga diskarte at aparato na magagamit sa merkado. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang mga application ng harmonic distortion?
