1. Charakterystyki nieliniowe

Diody, tyrystory i inne urządzenia elektroniczne o dużej mocy w urządzeniach prostowniczych mają nieliniowe charakterystyki woltamperometrii. Weźmy na przykład diodę, gdy wejściowe napięcie prądu przemiennego znajduje się w dodatnim półkolu, dioda jest dodatnia i prąd może przez nią przepływać; w ujemnym półcyklu dioda jest odwrócona, a prąd jest prawie zerowy. Ta charakterystyka nie zmienia się liniowo wraz z napięciem wejściowym, tak że prąd wyjściowy i napięcie po wyprostowaniu nie są już standardowymi falami sinusoidalnymi, co powoduje harmoniczne.

2. Proces komutacji

W obwodzie prostownika proces komutacji zachodzi, gdy zmienia się kolejność faz zasilania prądem przemiennym lub gdy urządzenia takie jak tyrystory wyzwalają włączanie-wyłączanie i wyłączanie-wyłączanie. W momencie komutacji prąd jest przenoszony z jednej gałęzi do drugiej. Ze względu na obecność cewek indukcyjnych, kondensatorów i innych elementów w obwodzie, prąd nie może nagle się zmienić i zostanie wygenerowany proces przejściowy, powodujący zniekształcenie przebiegu prądu i harmonicznych. Na przykład w trójfazowym obwodzie prostownika mostkowego proces komutacji tyrystora wprowadzi harmoniczne o określonej częstotliwości do prądu wyjściowego.

3. Struktura obwodu

Struktura obwodu urządzenia prostowniczego również wpływa na generowanie harmonicznych. Na przykład obwód prostownika półfalowego wykorzystuje tylko połowę cyklu zasilania prądem przemiennym, nieciągłość przebiegu wyjściowego jest bardziej widoczna, a zawartość harmonicznych jest stosunkowo wysoka. Chociaż obwód prostownika pełnofalowego i obwód prostownika mostkowego wykorzystują cały cykl zasilania prądem przemiennym, ze względu na charakterystykę struktury ich obwodu, harmoniczne nieuchronnie będą generowane w procesie prostowania.

4. Charakterystyka obciążenia

Gdy sprzęt prostowniczy ma nieliniowe obciążenie, takie jak piec łukowy, przetwornica częstotliwości itp., nieliniowe charakterystyki samego obciążenia zniekształcą przebieg prądu wejściowego sprzętu prostowniczego, co spowoduje harmoniczne. Biorąc za przykład falownik, elektronika mocy wewnątrz niego będzie ciąć i odwracać zasilanie zgodnie z sygnałem sterującym podczas pracy, tak że prąd wejściowy nie będzie już falą sinusoidalną, ale będzie zawierał dużą liczbę składowych harmonicznych.