电动自行车充电器的干扰分析和应对措施

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        针对电动自行车充电器干扰有线电视网络的现象, 阐述了这类充电器的特点以及干扰对有线宽带业务的危害, 分析了产生干扰的原因, 并在此基础上介绍了这类干扰的排查和处理方法, 进一步提出了防范和抑制干扰的应对措施。

  1 引言

  目前, 电动自行车因其具有使用方便、省力、快速等优点, 已经成为越来越多市民的交通工具。在本地电动自行车的拥有量非常大, 笔者在工作中发现, 大部分电动自行车在充电的时候常常会对HFC 网络的上行通道产生干扰, 严重影响网络的稳定性, 用户反映强烈, 笔者曾经在一个光节点下排查了4例这样的干扰,可见电动自行车的充电器已经成为干扰有线电视网络的一个危害严重的、常见的干扰源, 本文对这个问题进行分析探讨, 提出解决方法和防御措施。

  2 干扰的现象和危害

  充电器干扰有线电视网络时, 宽带业务上行通道的噪声明显提高, 光点所在的CMTS的上行端口的载噪比有不同程度的降低(降幅最高可达十几个dB) , 从而引起该上行端口所带的用户不能正常上网, 其影响面较广, 具体表现为CM ( Cab leModem)丢包严重甚至掉线, 用户感觉到网速明显变慢, 网络时断时续, 这类干扰严重影响了有线电视网络的稳定性和用户的上网质量。

  3 干扰原因的分析

  电动自行车充电器多采用开关电源, 型号虽多, 但电路结构大同小异, 图1是它的工作原理框图, 主要由整流滤波、高压开关、电压变换、恒流恒压及充电控制等几个部分组成, 其中整流滤波电路的用途是将交流220 V 电压转变为直流300 V 左右的电压, 通过高压开关电路及电压变换, 产生充电时所需的低压直流电压, 再由充电控制电路控制后对电池进行充电。


 

图1电动自行车充电器的工作原理框图

  这类充电器由于本身的工作特性会产生较强的电磁干扰, 其中由基本整流电路产生的高次谐波干扰和电压转换电路产生的尖峰电压的干扰是主要因素, 特别是高次谐波会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰, 一方面使接在其前端的电源线上的电路波发生畸变, 另一方面通过电源线产生射频干扰, 这些干扰信号既占有较宽的频率范围, 又有一定的幅度, 所以会对周围的通信和电子设备造成干扰。因此充电器通常会在电路中附加上一个高频滤波电路和磁环, 用来抑制传导干扰和辐射干扰, 但是越来越多的厂家为了节省成本, 在生产过程中就省去了滤波电路, 而且大多采用塑料外壳, 没有选用合适的金属材料的外壳对其进行屏蔽, 致使产生的高次谐波以电磁波的方式向空中辐射,成为一个严重的干扰源, 干扰信号的频率可延伸到30MH z以上, 能对大概5 m 范围内的HFC 网络造成干扰。

  与天线接收原理相同, 同轴电缆也会“ 接收”这些干扰, 即干扰电磁场在电缆上产生干扰感应电流, 这个感应电流会在电缆外导体(编织网)纵向电阻上产生干扰感应电压, 感应电压刚好串联在有线信号传输回路长长的地线中, 形成干扰, 干扰信号的频率刚好落在反向通道的范围内( 5~ 65 MH z), 就会使通道的误码率明显上升, 通道利用率降低, 造成网络拥塞。
 

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