高調波電流の発生（HCE：Harmonic Current Emission）、国際規格における分類、電力系統に与える高調波の影響、標準的な試験方法、および高調波電流を抑制するための一般的な手法について解説します。
定義
理想的な交流システムにおいて、電流は完全な50/60Hzの正弦波を描きます。しかし、スイッチモード電源（SMPS）やLEDドライバなどの非線形負荷はパルス状の電流を消費し、基本波の整数倍である高調波を発生させます。これにより波形が歪み、電力品質が低下します。
規格と試験方法
主要な規制枠組みは IEC/EN 61000-3-2 であり、1相あたり16A未満の機器を対象にライン電流の高調波を制限しています。この規格では、以下の4つの排他的なクラスが定義されています：
| クラス | 対象となる一般的機器 | 制限の考え方 |
| クラスA | バランス型三相負荷、家電製品、調光器 | 固定の絶対電流制限（例：3次 2.3 A、5次 1.14 A） |
| クラスB | ポータブル工具、非専門家用溶接機 | クラスAの制限値 × 1.5 |
| クラスC | 照明機器 > 25 W | 基本波電流に対するパーセンテージでの制限（例：7次 < 30 %） |
| クラスD | 入力電力 75 〜 600 W の「特殊な波形」を持つ機器 | ワットあたりの電力換算制限（例：3次 3.4 mA/W、11次 2.4 mA/W、クラスAの制限値を上限とする） |
16Aを超える機器には、IEC 61000-3-12/-3-4 が高出力機器に適用されます（3ページのフローチャートをご参照ください）。
IEC 61000-3-2では、厳しい電圧・周波数公差と低歪みを備えた低インピーダンスの交流電源が求められます。電流は IEC 61000-4-7 に準拠したFFTアナライザを用いて測定され、10サイクルのウィンドウで第40高調波までを解析します。THD（全高調波歪み）および個別高調波が記録され、クラスの制限値に対して自動的に照合されます。
なぜ高調波が問題となるのか
過剰な高調波電流は、表皮効果や渦電流による損失増加と過熱を引き起こし、導体やトランスの温度上昇を招きます。また、上流側のインピーダンスによって歪んだ電流が歪んだ電圧に変換されることで電圧歪みが発生し、接続されているすべての機器に悪影響を及ぼします。 さらに、高調波は無効電力や非基本波成分を増加させることで力率を低下させ、また、三相4線式システムのニュートラル線にトリプレット高調波（3次、9次、15次）が蓄積することで過負荷のリスクが生じます。これらの複合的な影響により、機器の寿命短縮や、不用意な遮断器のトリップ、電力会社からのペナルティを引き起こす可能性があります。
高調波を削減するには
- パッシブフィルタ / パッシブPFC: 直列チョークまたはL-Cネットワークにより、高次成分のインピーダンスを高めて電流を平滑化します。
・メリット：構造がシンプル
・デメリット：磁気部品が大きく、広い入力範囲での効果が限定的
図1：LCフィルタ
- アクティブ力率改善（PFC）: 昇圧（Boost）コンバータにより、電圧と同位相のほぼ正弦波状の入力電流を合成し、THD < 5%、PF = 1 を実現します。
・メリット：コストとスイッチング損失は高くなりますが、パフォーマンスが優れています。
図2：PFCコンバータ
デルタ電子のソリューション
デルタは、EN 61000-3-2の高調波電流規制規格に適合した、さまざまなフォームファクタの電源を提供しています。 DINレール形式の Force-GTシリーズ（例：DRF-48V960W3GBA）およびオープンフレーム設計のPJHシリーズ（例：PJH-24V300WBCA)は、いずれもクラスAに適合しており、オートメーションシステム、機械装置、制御盤などの産業用アプリケーションに最適です。 パネルマウントモデルのPMRシリーズ（例：PMR-24V320W1AT)は、クラスAおよびクラスDの両方の要件を満たしており、クラスDへの適合が頻繁に求められるIT機器、AV機器、ディスプレイシステムなどの多様な環境での使用が可能です。 これにより、低高調波エミッションと規制への適合を維持しながら、デルタ電子の製品群でお客様のさまざまな設置要求をサポートします。種々の設計においてクラスAおよびクラスDモデルを利用できるため、システム設計者やエンドユーザーに高い柔軟性を提供します。
図3：高調波クラス選択のフローチャート
