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電源高調波電流について

1.高調波とは?

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高調波の概念

最近、「高調波」という言葉がよく聞かれるようになりました。しかしその「高調波」とは何なのかを、正確に理解している人はそう多くはないでしょう。

現在「高調波」と言われているものは、ほとんどが「電源高調波電流」のことを指しています。「高調波」をJISで調べてみると「周期的な複合波の各成分中、基本波以外のもの。第n次高調波とは、基本周波数のn倍の周波数を持つもの。」(JIS Z8106「音響用語(一般)」より)および、「基本波の整数倍の周波数をもつ正弦波」(JIS Z9212「エネルギー管理用語(その2)」より)となっています。つまり高調波を含まない基本波成分だけの波形は、歪みのない正弦波で、歪みを持った波形はすべて高調波を含んでいるわけです。

「電源高調波電流」は、その「高調波」に「電源」と「電流」がついたものですので、言い換えると「電源ラインに流れる高調波電流」となります。この場合の電源ラインは、国内では100Vまたは200V(海外では120V、230Vなど)の、一般に「商用電源」と呼ばる電源のことで、一般家庭のACコンセントなどのことを指しています。商用電源の周波数は、50Hzまたは60Hzですので基本周波数も50Hzまたは60Hzです。そしてその高調波については、例えば基本周波数が50Hzの場合の第3次高調波は、150Hzの成分のことになります。

高調波と似ている現象に「ノイズ」があります。高調波も広い意味でのノイズになるのですが、一般に「ノイズ」は単発的に発生し、電源周波数に必ずしも同期していませんが、高調波は電源周波数に必ず同期します。「高調波」と「高周波」を混同して、電源高調波とスイッチング電源が発生するスイッチングノイズとを、間違えないよう注意が必要です。

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