총 고조파 왜곡 계산기

기본파 신호와 제2~제5 고조파 진폭으로 THD 백분율과 합성 고조파 실효값을 계산합니다.

총 고조파 왜곡 계산
모든 신호 성분은 동일한 실효값 단위로 측정한 진폭을 사용하세요.

총 고조파 왜곡이란

총 고조파 왜곡은 보통 THD로 줄여 쓰며, 주기 신호의 에너지가 의도한 기본 주파수 대신 고조파에 얼마나 나타나는지 측정합니다. 순수한 사인파는 기본파만 포함하며 THD가 0입니다. 실제 증폭기, 스피커, 전원 장치, 변환기, 발전기와 전기 부하는 비선형 동작으로 기본 주파수의 정수배 성분을 만듭니다. THD는 이러한 원치 않는 성분을 하나의 백분율로 요약해 긴 스펙트럼보다 쉽게 비교하게 합니다. 이 계산기는 기본파와 제2, 제3, 제4, 제5 고조파의 실효값 진폭을 받습니다. 각 고조파 진폭을 제곱해 더한 뒤 제곱근을 취하여 합성 제곱합 제곱근 진폭을 구합니다. 이를 기본파 진폭으로 나누고 백을 곱하면 THD 백분율이 됩니다. 100 볼트 기본파에 10 볼트 고조파 하나가 있으면 THD는 10 퍼센트입니다. 두 고조파가 3 볼트와 4 볼트이면 합성 진폭은 5 볼트이며, 100 볼트 기본파에 대한 THD는 5 퍼센트입니다. 모든 입력은 같은 측정 기준과 단위를 사용해야 합니다. 먼저 변환하지 않고 피크 전압과 실효값 전압, 볼트와 밀리볼트를 섞지 마세요. 스펙트럼 분석기는 반송파 대비 데시벨로 고조파 레벨을 표시할 수 있습니다. 이 값은 입력 전에 선형 진폭으로 변환해야 합니다. 또한 전력비는 변환 방식이 다르므로 고조파 측정값이 전력이 아닌 진폭인지 확인하세요. 일반적으로 THD가 낮을수록 원하는 사인파에 가까운 파형이지만 허용 수준은 용도에 따라 다릅니다. 고음질 오디오 장비는 1퍼센트보다 훨씬 작은 값을 목표로 할 수 있으며, 전력 시스템 표준은 전압 수준, 부하 및 고조파 차수에 따라 한도를 정합니다. 낮은 전체 수치에도 문제가 되는 고조파 하나가 숨어 있을 수 있으므로 공학적 진단에서는 THD와 전체 스펙트럼을 함께 확인해야 합니다. 이 계산에는 입력한 네 고조파만 포함됩니다. 실험실 THD 측정은 수십 개 차수를 포함하고 표준이 정한 대역폭, 가중치, 윈도 함수 또는 잡음 제거 규칙을 적용할 수 있습니다. THD+N으로 표기하는 총 고조파 왜곡 및 잡음은 분자에 광대역 잡음을 포함하므로 THD와 다릅니다. 빠른 설계 확인, 교육용 예제와 알려진 고조파 성분 비교에 활용하세요. 적합성 시험에서는 해당 측정 표준과 교정된 계측기 절차를 따라야 합니다.

THD 계산 예제

신호 진폭THD계산
기본파 100, H2 10, 나머지 010%합성 고조파 진폭은 10입니다.
기본파 100, H2 3, H3 45%고조파 진폭의 제곱합 제곱근은 5입니다.
기본파 230, H2 2, H3 3, H4 1, H5 11.684%합성 고조파 진폭은 약 3.873입니다.

THD 계산 방법

  1. 기본 주파수 성분의 실효값 진폭을 입력합니다.
  2. 제2~제5 고조파 진폭을 같은 단위로 입력합니다.
  3. 측정 결과 존재하지 않는 고조파는 0을 입력합니다.
  4. THD 계산을 선택해 합성 고조파 실효값과 왜곡률을 확인합니다.

총 고조파 왜곡 FAQ

THD 공식은 무엇인가요?

고조파 진폭의 제곱을 합한 뒤 제곱근을 구합니다. 그 결과를 기본파 진폭으로 나누고 백을 곱합니다.

실효값과 피크 진폭 중 무엇을 입력하나요?

모든 입력이 같은 기준을 일관되게 사용하면 어느 쪽이든 같은 비율이 나옵니다. 전기 및 오디오 THD에서는 실효값 측정이 일반적입니다.

THD와 THD 및 잡음은 같은가요?

아니요. THD에는 지정된 고조파 성분만 포함됩니다. THD 및 잡음에는 측정 대역폭 안의 광대역 잡음도 포함됩니다.

THD가 0 퍼센트면 무슨 뜻인가요?

입력한 신호에서 기본파 대비 측정된 고조파 진폭이 없다는 뜻입니다. 실제 계측기는 잡음이나 입력 범위를 벗어난 고조파를 감지할 수 있습니다.

THD는 낮을수록 항상 좋은가요?

THD가 낮으면 고조파 에너지가 적지만 적합성은 시스템과 표준에 달려 있습니다. 개별 고조파의 분포가 전체 수치만큼 중요할 수 있습니다.