THD – Distorsione Armonica Totale
Oggi parliamo di un argomento fondamentale nel campo dell’elettronica e dell’elettrotecnica: la Distorsione Armonica Totale, nota come THD (Total Harmonic Distortion). Questo termine descrive la misura delle distorsioni create da armoniche indesiderate all’interno di un segnale elettrico o audio. Oggi voglio aiutarti a comprendere cos’è, come si calcola e perché è importante.
Che cos’è la THD?
La THD rappresenta la percentuale di energia totale contenuta nelle armoniche rispetto all’energia del segnale fondamentale. Le armoniche sono frequenze multiple della frequenza fondamentale generate a causa di non-linearità nei dispositivi come amplificatori, alimentatori, o sistemi audio.
Per esempio, se inviamo un segnale sinusoidale a un amplificatore e l’uscita contiene altre frequenze oltre alla frequenza principale, queste sono le armoniche che contribuiscono alla THD.
Come si calcola la THD?
Il calcolo della THD è piuttosto diretto e segue questa formula:
- Identifica la frequenza fondamentale (f₁) del segnale.
- Misura le ampiezze delle armoniche (f₂, f₃, ecc.).
- Utilizza la formula seguente:
THD (%) = (√(V₂² + V₃² + V₄² + …)) / V₁ × 100
dove V₁ è l’ampiezza della fondamentale e V₂, V₃, V₄, ecc. sono le ampiezze delle armoniche.
Perché è importante la THD?
La THD è cruciale in vari settori. Ti faccio un esempio pratico: in un sistema audio, una THD alta indica una bassa qualità sonora, con distorsioni percepibili. Nel campo della distribuzione di energia elettrica, invece, una THD elevata può causare surriscaldamento nei trasformatori o nei motori, aumentando i costi di manutenzione.
Un altro esempio: un alimentatore con un’elevata THD può generare interferenze che disturbano il funzionamento di altri dispositivi elettronici.
Come ridurre la THD?
- Usa dispositivi elettronici di alta qualità con design ottimizzato per ridurre la non-linearità.
- Integra filtri passa-basso per eliminare armoniche indesiderate.
- Effettua manutenzione regolare di trasformatori e motori per garantire un funzionamento lineare.
Quindi, ogni volta che progetti o utilizzi un sistema elettronico, assicurati di tenere sotto controllo il livello di THD. Questo non solo migliora l’efficienza, ma previene anche problemi a lungo termine.
Domani esploreremo l’argomento “Filtri attivi per la riduzione della THD” per approfondire un metodo pratico per affrontare questa sfida. Ci vediamo domani!
