Frecuencia armónica

Fórmula

Descripción

Cualquier forma de onda de conmutación periódica genera armónicos en múltiplos enteros de la frecuencia de conmutación fundamental. En el análisis de CEM, estos armónicos son la principal fuente de emisiones conducidas y radiadas de las fuentes de alimentación conmutadas, los accionamientos de motores y los relojes digitales. Los armónicos impares dominan en las formas de onda simétricas (ondas cuadradas con ciclo de trabajo del 50%), mientras que los armónicos pares aparecen con ciclos de trabajo asimétricos. La amplitud del enésimo armónico de una onda cuadrada ideal decae como 1/n, pero el repique parásito puede hacer que ciertos armónicos superen esta envolvente.

Variables

• f_n — Frecuencia del enésimo armónico (Hz)
• n — Número de armónico (entero, adimensional)
• f_sw — Frecuencia de conmutación fundamental (Hz)

Notas prácticas

Las normas de CEM como CISPR 32 y la FCC Parte 15 especifican límites de emisión desde 150 kHz hasta varios GHz. Un convertidor de conmutación de 100 kHz tiene armónicos a 200 kHz, 300 kHz, etc., con energía significativa que se extiende hasta 30-50 MHz según las velocidades de los flancos. La modulación de reloj de espectro ensanchado reduce las amplitudes pico de los armónicos al distribuir la energía en una banda más ancha.