什么是电路的谐波 电路中的谐波波形简介

1、什么是电路的谐波

谐波是指频率为原始信号频率整数倍的分量，它是由非线性负载产生的电压或电流分量。在交流电路中，电源提供的电压或电流信号通常是正弦函数，而电子元件或器件是非线性元件，通过非线性元件的电试验不仅会产生原始信号频率分量，还会产生频率为原始信号频率整数倍的分量。这些分量是谐波信号，它们会对电路造成干扰，影响电路性能。

例如，当我们使用交流电源驱动负载时，电流和电压将是正弦波形状。但是如果我们将电路连接到非线性元件上，例如一个整流器、电容器或磁芯等，则由于非线性产生的谐波将会增加到电路中，这些谐波可能会干扰其他设备，甚至引起故障。

2、谐波的类型

谐波可以分为三类：基波、次谐波和谐波。

基波是原始频率的正弦波分量，是电路中的主要信号。次谐波是原始频率的一半，谐波是原始频率的整数倍。

例如，一个电路中的基波频率为50Hz，其次谐波的频率为25Hz（50Hz的一半），其二次谐波频率为100Hz（50Hz的两倍），三次谐波频率为150Hz（50Hz的三倍）。以此类推，直到无穷大电阻。

3、谐波的影响

谐波会对电路造成不利影响，主要表现在以下几个方面：

1. 引起电流及电压的增加。谐波会增加电路中的电流和电压，这可能会导致元件和设备过载。

2. 增加电力损耗。谐波使交流电流变成了不连续的脉动，降低了能量传输效率，导致电力损失增加。

3. 扰乱电路工作。谐波会干扰电路中的信号传输，降低电路的精度，甚至使电路工作失效。

4、谐波的抑制

谐波可以通过以下方法进行抑制：

1. 使用线性电源。线性电源生成电信号时没有非线性元件的影响，因此不会产生谐波。

2. 使用滤波器。滤波器通过选择适当的频率范围来过滤谐波，降低它们的数量。

3. 采用谐波抑制技术。例如使用谐波抑制器、谐波镇压器、变压器等元件等。

4. 选择合适的元件。避免使用易受非线性影响的元件，选择线性传输特性较好的元件。