Frequência Harmónica

Fórmula

Descrição

Qualquer forma de onda de comutação periódica gera harmónicas em múltiplos inteiros da frequência fundamental de comutação. Na análise de CEM, estas harmónicas são a principal fonte de emissões conduzidas e radiadas de fontes de alimentação comutadas, acionamentos de motores e relógios digitais. As harmónicas ímpares dominam em formas de onda simétricas (ondas quadradas com ciclo de trabalho de 50%), enquanto as harmónicas pares surgem com ciclos de trabalho assimétricos. A amplitude da n-ésima harmónica de uma onda quadrada ideal decai como 1/n, mas o ringing parasita pode fazer com que certas harmónicas excedam esta envolvente.

Variáveis

• f_n — Frequência da n-ésima harmónica (Hz)
• n — Número da harmónica (inteiro, adimensional)
• f_sw — Frequência fundamental de comutação (Hz)

Notas Práticas

Normas de CEM como a CISPR 32 e a FCC Part 15 especificam limites de emissão de 150 kHz até vários GHz. Um conversor a comutar a 100 kHz tem harmónicas a 200 kHz, 300 kHz, etc., com energia significativa a estender-se até 30-50 MHz, consoante os tempos de flanco. O relógio de espetro espalhado reduz as amplitudes de pico das harmónicas espalhando a energia por uma banda mais larga.