電圧歪みとは？
電圧歪みは、AC出力が純粋な正弦波であるにもかかわらず、基本正弦波周波数に加えて小さなレベルの電圧高調波がある場合に発生します。この低レベルの電圧歪みは、オシロスコープで確認することが難しい場合が多く、定量化するにはパワーアナライザやハーモニクスアナライザが必要です。歪みは通常、基本波に対するパーセンテージ（%）で表され、高次高調波のRMS振幅と第1高調波または基本波（h=1）のRMS振幅の比に基づいています。
Vthd %が低いほど、プログラム可能なAC電源として優れている。
何が原因なのか？
電圧歪みの原因となる可能性のある要因はいくつかあり、その中には非線形負荷の影響に関係するものもある。しかし、プログラマブルAC電源の相対的な性能を比較するには、電源の性能に対する負荷の影響が中和されるように、純粋な抵抗負荷を使用するのが最善です。残るのは、AC電源固有の電圧歪みだけです。
スイッチ・モードAC電源（別名D級アンプ）の場合、歪みの最大の要因は、各電圧のゼロ交差で発生するクロスオーバー歪みです。スイッチ・モード交流電源は、HブリッジFETまたはIGBTをオンとオフの間でスイッチングするため、Hブリッジのプラス側とマイナス側でスイッチング・サイクルが重なることはありません。もし重なると、HブリッジのプラスとマイナスのDCレール間に直流電流経路が生じ、パワー・デバイスに過大な電流が流れることになります。この状態はしばしばシュートスルーと呼ばれ、必ずHブリッジまたはパワーアンプ出力段の故障を引き起こします。これを防ぐには、Hブリッジの片側をオフにしてから反対側をオンにするまでに、ある程度の「デッドタイム」と呼ばれる時間が必要です。このデッドタイムにより、出力正弦波がゼロに達する寸前で停止し、電圧が片側からもう片側へジャンプする際に一瞬の混乱が生じます。この必要な現象はクロスオーバー歪みと呼ばれ、図1に示されています。このような電圧の非線形ステップは、多数の高調波成分を含み、電圧全体のTHDに寄与します。
なぜ重要なのか？
AC電源製品の設計、試験、検証にはプログラマブルAC電源が使用されるため、非常に歪んだAC正弦波は被試験機器に悪影響を及ぼします。数パーセントの歪みであっても、負荷がライン周波数よりも高い周波数に敏感であれば、負荷に影響を与える可能性があります。スイッチモードアンプのデッドタイムは一般的に固定であるため、プログラムされた出力周波数が上昇するにつれて、減少する正弦波周期の割合が大きくなり、その影響は増大する。したがって、すべてのPWM交流電源は、周波数が高くなると歪み仕様が高くなる。周波数が数千ヘルツになることもある航空電子工学用途では、そのような周波数での高レベルのTHDは一般的に受け入れられません。
リニアAC電源
最も性能の良いプログラマブルAC電源のひとつにリニアがある。これらはクラスDではなくクラスABアンプなので、ゼロバイアスでデッドタイムが不要です。そのため、歪みのスペックはスイッチ・モード（PWM）タイプの電源よりもかなり低い。
例えば、115ASX PWMスイッチ・モード・ユニットと112MXリニア・ユニットという2つの等価電力AC電源の電圧歪み仕様をベローズ表に示します。
アプリケーションに最適なプログラマブル AC 電源を選択するには、電圧歪みの仕様に注意を払う必要があります。Pacific Power Source の LMX シリーズリニア AC 電源は、低歪みで最もクリーンな電力を提供します。このソリューションがお客様に適しているかどうかは、アプリケーションの専門家にお問い合わせください。