为什么出现五次谐波 五次谐波的产生原因是什么？

1、信号波形的对称性

五次谐波是指信号频率是基波频率的五倍，其对应的波形会具有一定的对称性。例如，正弦波的五次谐波波形是一条通过原点的、关于纵轴对称的直线。这种对称性特点，导致了在电路中产生了五次谐波。

当电流经过非线性电阻器件时，电阻器件的电流和电压之间的关系将不再是线性的，从而导致输入电流包含比原始信号普遍较高频率的频率成分。在一些电力电子装置和工业控制系统中，五次谐波或其更高次的谐波可能会导致电源和电气设备的过载和损坏。

2、系统不平衡导致谐波

系统中存在不平衡时，谐波也会出现。例如，当三相供电系统中存在负载不平衡时，会出现三相电压不同，从而在电路中引入谐波。

这是因为，负载的不平衡状态将改变三相电源的相位和大小，导致在电路中的电流中出现高频分量。由于谐波电流不能被传送到负载，因此它们只能在电源与负载之间来回反弹，导致谐波出现。

3、磁化导致谐波

磁化是一种与交变磁通量有关的现象，当磁场发生改变时，它会导致在电路中的电流和电压中出现更高次的谐波。这种现象常见于变压器和电感器等设备中。

当变压器或电感器的磁化变化率快时，会导致输入电压和电流中出现高频分量。因此在设计电路时需要合理地选择变压器或电感器的参数，以保证系统稳定并避免谐波的出现。

4、晶体管的非线性特性导致谐波

晶体管是一种非线性的半导体器件，其输出信号包含比输入信号更高的谐波成分。通过合理的电路设计和嵌入式控制可以避免谐波的影响。

由于晶体管有一个阈值电压，而非线性的特性导致输出电流和输入电压之间是非线性的。这就导致输入电流包含比原始信号更高次的频率成分，从而导致谐波的出现。