హార్మోనిక్ వక్రీకరణ అంటే ఏమిటి: రకాలు మరియు దాని కారణాలు

మేము ఏదైనా ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ను సైనూసోయిడల్ (లేదా ఏదైనా సిగ్నల్) రూపంలో వర్తింపజేస్తున్నప్పుడు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ అప్పుడు దాని అవుట్పుట్ ఒకే రకమైన సిగ్నల్ అయి ఉండాలి. దీని అర్థం అవుట్‌పుట్‌లో కూడా అదే రకమైన సిగ్నల్ ఉండాలి సైనూసోయిడల్. ఒకవేళ, అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క అదే ప్రతిరూపం కాదు లేదా అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్కు సమానం కాకపోతే, వ్యత్యాసాన్ని వక్రీకరణలు అంటారు. ఈ వక్రీకరణల కారణంగా, అవుట్పుట్ ఇన్పుట్కు సమానం కాదు. ఈ ఉదాహరణను ఉపయోగించడం ద్వారా హార్మోనిక్ వక్రీకరణను నిర్వచించవచ్చు. 5V ఇన్పుట్ సిగ్నల్ సర్క్యూట్కు వర్తించినప్పుడు, అప్పుడు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ 2V వోల్టేజ్ మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. వక్రీకరణ కారణంగా సిగ్నల్ దాని వోల్టేజ్ను కోల్పోతుందని ఇది సూచిస్తుంది. ఇది సంభవిస్తుంది యాంప్లిఫైయర్లు , పవర్ యాంప్లిఫైయర్లు & మాడ్యులేషన్ టెక్నిక్స్ మొదలైనవి. ఈ వక్రీకరణను తగ్గించడానికి వివిధ పద్ధతులు ఉన్నాయి మరియు వక్రీకరణ స్థాయిని లెక్కించడానికి కొన్ని పద్ధతులు & సూత్రాలు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఈ వ్యాసం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ, నిర్వచనం, విశ్లేషణ, కారణాలు మొదలైనవి గురించి చర్చిస్తుంది

హార్మోనిక్ వక్రీకరణ అంటే ఏమిటి?

ప్రాథమిక పౌన encies పున్యాలను గుణించే పూర్ణాంకం వంటి హార్మోనిక్ అనే పదాన్ని “హార్మోనిక్స్” అంటారు. ఇక్కడ, హార్మోనిక్ అనేది ఒక రకమైన సిగ్నల్, దీని పౌన frequency పున్యం రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ యొక్క సమగ్ర గుణకం. మరొక విధంగా, దీనిని సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మధ్య నిష్పత్తిగా నిర్వచించవచ్చు. ఉదాహరణకు, X అనేది ఇన్పుట్ ఎసి సిగ్నల్, ఇది ఫ్రీక్వెన్సీ f Hz కలిగి ఉంటుంది.

హార్మోనిక్-డిస్టార్షన్-ఇన్పుట్- సిగ్నల్

సిగ్నల్ X ప్రదర్శించబడినప్పుడు CRO ప్రతి f Hz కు సిగ్నల్ X పునరావృతమవుతుంది. ఇక్కడ, సిగ్నల్ X అనేది రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ & CRO లో సిగ్నల్ చూపిస్తుంది 2f, 3f, 4f వంటి పౌన encies పున్యాలు ఉన్నాయి. సిద్ధాంతపరంగా, సిగ్నల్ అనంతమైన హార్మోనిక్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఏదైనా సర్క్యూట్‌కు ఇన్‌పుట్ వర్తించినప్పుడు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ & వక్రీకరించిన అవుట్‌పుట్‌ను రెండు బొమ్మల క్రింద సూచిస్తుంది.

హార్మోనిక్-వక్రీకరణ-అవుట్పుట్-వక్రీకరించిన-సిగ్నల్

సానుకూల చక్రం మరియు ప్రతికూల చక్రం యొక్క సమాన కాల వ్యవధి ఉన్న సిగ్నల్ ఉంటే, అప్పుడు అలాంటి సిగ్నల్‌ను సిమెట్రిక్ సిగ్నల్ & బేసి హార్మోనిక్స్ అని పిలుస్తారు (ప్రాథమిక పౌన .పున్యం యొక్క 3 వ, 5 వ, మొదలైనవి గుణించాలి). సిగ్నల్‌కు సానుకూల చక్రం మరియు ప్రతికూల చక్రం యొక్క సమాన కాల వ్యవధి లేకపోతే, అటువంటి సిగ్నల్‌ను అసమాన సిగ్నల్ అని పిలుస్తారు మరియు హార్మోనిక్స్ కూడా కనిపించవచ్చు (ప్రాథమిక పౌన frequency పున్యం యొక్క 2 వ, 4 వ, మొదలైనవి గుణించాలి) మరియు DC భాగాలు అసమాన సంకేతాలలో కూడా కనిపించవచ్చు.

పై చిత్రంలో, మేము ప్రాథమిక సిగ్నల్ పౌన frequency పున్యాన్ని 100Hz గా గమనించవచ్చు మరియు 100 Hz వంటి రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం వేర్వేరు పౌన encies పున్యాల వద్ద వాటి హార్మోనిక్స్ ఉంటాయి.

హార్మోనిక్-డిస్టార్షన్స్-ఇన్-సిగ్నల్

సిగ్నల్ హార్మోనిక్ వక్రీకరణలను కలిగి ఉన్నప్పుడు హార్మోనిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలు ఉన్నట్లయితే, ఈ వక్రీకరణల శాతాన్ని నిర్దిష్ట హార్మోనిక్ స్థాయిలో కనుగొనడం,

% nth హార్మోనిక్ వక్రీకరణ = [Pn] / [P1} * 100

[Pn] = n వ ఫ్రీక్వెన్సీ భాగం యొక్క వ్యాప్తి

[P1] = ప్రాథమిక సిగ్నల్ పౌన .పున్యం యొక్క వ్యాప్తి

ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే భాగాల యొక్క సరళ లక్షణాలు కారణంగా వక్రీకరణలు సంభవించవచ్చు. ఈ భాగాలు సరళ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి, దీని ఫలితంగా సిగ్నల్‌లో వక్రీకరణలు ఏర్పడతాయి. విద్యుత్ వ్యవస్థలలో ఐదు రకాల హార్మోనిక్ వక్రీకరణలు ఉన్నాయి. వారు

• ఫ్రీక్వెన్సీ వక్రీకరణ
• వ్యాప్తి వక్రీకరణ
• దశ వక్రీకరణ
• ఇంటర్మోడ్యులేషన్ వక్రీకరణ
• వక్రీకరణను దాటండి

హార్మోనిక్ వక్రీకరణ విశ్లేషణ

ఈ వక్రీకరణ యొక్క విశ్లేషణ ఒక ప్రత్యేకమైన విశ్లేషణ. ఈ రకంలో, సింగిల్ ఫ్రీక్వెన్సీ సైనూసోయిడల్ సిగ్నల్ సర్క్యూట్కు వర్తించబడుతుంది మరియు దాని ఉత్పత్తిని వక్రీకరణతో కొలుస్తారు మరియు విశ్లేషించాలి.

ఇన్పుట్ సిగ్నల్ సర్క్యూట్కు వర్తించినప్పుడు, భాగాల యొక్క సరళ లక్షణాల కారణంగా అవుట్పుట్ సిగ్నల్లో వక్రీకరణ అభివృద్ధి చెందుతుంది. ఈ కారణంగా, రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ వేర్వేరు ఫ్రీక్వెన్సీ పాయింట్ల వద్ద అవుట్‌పుట్‌లో కనిపిస్తుంది. మేము మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ కొలత సాంకేతికతతో వక్రీకరణలను విశ్లేషిస్తే, మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ (టిహెచ్‌డి), మొత్తం హార్మోనిక్ డిస్టార్షన్ ప్లస్ శబ్దం (టిహెచ్‌డిఎన్), శబ్దం మరియు వక్రీకరణకు సిగ్నల్ (సినాడ్), శబ్ద నిష్పత్తికి సిగ్నల్ (ఎస్‌ఎన్‌ఆర్) మరియు ప్రాథమిక పౌన .పున్యానికి సంబంధించి n వ హార్మోనిక్ విలువ. ఈ మొత్తం హార్మోనిక్-వక్రీకరణ కొలత పద్ధతి ద్వారా, మేము ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్లను మరియు ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ శక్తిని తెలుసుకోవచ్చు.

హార్మోనిక్ వక్రీకరణ కారణాలు

హార్మోనిక్-వక్రీకరణలకు ప్రధాన కారణాలు ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల యొక్క నాన్ లీనియర్ లోడ్ మరియు నాన్ లీనియారిటీ లక్షణాలు. నాన్ లీనియర్ లోడ్ అనువర్తిత ఇన్పుట్ వోల్టేజ్తో ఇంపెడెన్స్ను మారుస్తుంది. ఇది అవుట్పుట్ సిగ్నల్లో వక్రీకరణలకు దారితీస్తుంది. మరియు సర్క్యూట్లో ఉపయోగిస్తున్న భాగాలు కూడా నాన్ లీనియారిటీ లక్షణాలను చూపుతాయి. ఇది అవుట్‌పుట్‌లో హార్మోనిక్స్ అభివృద్ధికి కూడా దారితీస్తుంది. హార్మోనిక్-వక్రీకరణల కారణంగా సర్క్యూట్ వేడి మరియు అవుట్పుట్ ఇన్పుట్కు సమానం కాదు. ఈ ప్రభావం ఏదైనా సర్క్యూట్‌కు హానికరం.

హార్మోనిక్ డిస్టార్షన్ ఎనలైజర్

ఏదైనా సర్క్యూట్‌కు హార్మోనిక్ వక్రీకరణ కారకాన్ని కనుగొనడం చాలా ముఖ్యం. ఈ విలువ ద్వారా మేము ఈ వక్రీకరణలను విశ్లేషించవచ్చు. టోటల్ హార్మోనిక్ డిస్టార్షన్ (టిహెచ్‌డి) ప్రస్తుత సిగ్నల్ కోసం మొత్తం హార్మోనిక్-వక్రీకరణను మరియు వోల్టేజ్ సిగ్నల్‌ల కోసం మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణను కనుగొనడానికి అత్యంత ఉపయోగకరమైన టెక్నిక్.

THD ను అన్ని హార్మోనిక్ సిగ్నల్స్ యొక్క RMS విలువల మధ్య నిష్పత్తిగా ప్రాథమిక సిగ్నల్ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క RMS విలువగా నిర్వచించవచ్చు.

ప్రస్తుత THD - పై స్టేట్మెంట్ ప్రకారం కరెంట్ కోసం మొత్తం వక్రీకరణ THDi చే సూచించబడుతుంది

ప్రస్తుత- THDi

ఇక్కడ, N వ హార్మోనిక్ సిగ్నల్ కోసం RMS కరెంట్ మరియు I1 ప్రాథమిక సిగ్నల్ యొక్క RMS విలువ.

వోల్టేజ్ THD - THDi వలె, వోల్టేజ్ యొక్క మొత్తం హార్మోనిక్-వక్రీకరణను THDv సూచిస్తుంది.

వోల్టేజ్- THDv

ఇక్కడ, Vn అనేది n వ హార్మోనిక్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు V1 ప్రాథమిక సిగ్నల్ యొక్క వోల్టేజ్. టోటల్ హార్మోనిక్ డిస్టార్షన్ (టిహెచ్‌డి) ఫాస్ట్ ఫోరియర్ ట్రాన్స్ఫార్మ్ (ఎఫ్‌ఎఫ్‌టి) తో సిస్టమ్ యొక్క సరళ ప్రవర్తనను కూడా విశ్లేషిస్తుంది.

మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ ఎక్కువ శబ్దం (THDN) శబ్ద భాగాలతో పాటు హార్మోనిక్స్ యొక్క RMS విలువకు ప్రాథమిక సిగ్నల్ యొక్క RMS విలువ యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది.

అందువలన, ఇదంతా హార్మోనిక్ గురించి వక్రీకరణ . పై సమాచారం నుండి చివరకు, ఇది సిస్టమ్‌లో చాలా ముఖ్యమైన పరామితి అని మేము నిర్ధారించగలము ఎందుకంటే ఇది అవుట్పుట్ సిగ్నల్‌ను ఉల్లంఘించగలదు. మరియు దీనిని THD కారకం ద్వారా విశ్లేషించవచ్చు మరియు మార్కెట్లో లభించే పద్ధతులు మరియు పరికరాల ద్వారా తగ్గించవచ్చు. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, హార్మోనిక్ వక్రీకరణ యొక్క అనువర్తనాలు ఏమిటి?