1. Caractéristiques non linéaires

Les diodes, thyristors et autres composants électroniques de puissance des redresseurs présentent des caractéristiques de voltamétrie non linéaires. Prenons l'exemple d'une diode : lorsque la tension alternative d'entrée est positive, la diode est positive et le courant peut la traverser ; lors de la phase négative, la diode est inversée et le courant est quasiment nul. Cette caractéristique ne varie pas linéairement avec la tension d'entrée, de sorte que le courant et la tension de sortie après redressement ne sont plus des sinusoïdes standard, ce qui entraîne des harmoniques.

2. Processus de commutation

Dans un circuit redresseur, la commutation se produit lorsque l'ordre des phases de l'alimentation CA change ou lorsque des dispositifs tels que des thyristors déclenchent des phases tout ou rien. Lors de la commutation, le courant est transféré d'une branche à l'autre. Grâce à la présence d'inductances, de condensateurs et d'autres composants dans le circuit, le courant ne peut pas varier brusquement ; un phénomène transitoire se produirait, entraînant une distorsion de la forme d'onde du courant et des harmoniques. Par exemple, dans un circuit redresseur en pont triphasé, la commutation du thyristor introduirait des harmoniques d'une fréquence spécifique dans le courant de sortie.

3. Structure du circuit

La structure du circuit redresseur influence également la génération d'harmoniques. Par exemple, un circuit redresseur demi-onde n'utilise qu'un demi-cycle d'alimentation CA ; la discontinuité de la forme d'onde de sortie est plus marquée et le taux d'harmoniques est relativement élevé. Bien que les circuits redresseurs double alternance et pont redresseur utilisent l'intégralité du cycle d'alimentation CA, la structure de leur circuit génère inévitablement des harmoniques lors du redressement.

4. Caractéristique de charge

Lorsqu'un redresseur est équipé d'une charge non linéaire, telle qu'un four à arc électrique ou un convertisseur de fréquence, les caractéristiques non linéaires de la charge déforment la forme d'onde du courant d'entrée du redresseur, ce qui génère des harmoniques. Prenons l'exemple d'un onduleur : son électronique de puissance hache et inverse l'alimentation en fonction du signal de commande, de sorte que le courant d'entrée n'est plus sinusoïdal, mais contient un grand nombre d'harmoniques.