電動車充電器干擾及其解決
1、大(da)部分(fen)(fen)電(dian)(dian)(dian)動自(zi)行(xing)車(che)在充(chong)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)時(shi)候(hou)常(chang)(chang)常(chang)(chang)會對(dui)(dui)HFC 網絡(luo)的(de)(de)上行(xing)通(tong)道產生干(gan)(gan)擾(rao), 嚴重影(ying)響網絡(luo)的(de)(de)穩定性。 針對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)動自(zi)行(xing)車(che)充(chong)電(dian)(dian)(dian)器干(gan)(gan)擾(rao)有線電(dian)(dian)(dian)視網絡(luo)的(de)(de)現象, 闡(chan)述了(le)這類充(chong)電(dian)(dian)(dian)器的(de)(de)特點以及干(gan)(gan)擾(rao)對(dui)(dui)有線寬帶業務的(de)(de)危害, 分(fen)(fen)析了(le)產生干(gan)(gan)擾(rao)的(de)(de)原因, 并在此基礎(chu)上介紹了(le)這類干(gan)(gan)擾(rao)的(de)(de)排查和(he)處理方法, 進(jin)一步提出了(le)防范和(he)抑制干(gan)(gan)擾(rao)的(de)(de)應對(dui)(dui)措施。
2 干擾的現象和危害
充電(dian)器干擾(rao)有(you)線電(dian)視(shi)網(wang)(wang)絡時, 寬帶業務上(shang)行(xing)通道(dao)的(de)(de)(de)噪聲明顯提高(gao), 光點所在的(de)(de)(de)CMTS的(de)(de)(de)上(shang)行(xing)端口的(de)(de)(de)載噪比有(you)不同程度的(de)(de)(de)降低(降幅最高(gao)可達十幾個(ge)dB) , 從(cong)而引起該上(shang)行(xing)端口所帶的(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶不能正常上(shang)網(wang)(wang), 其影響面(mian)較廣, 具(ju)體(ti)表現為CM ( Cab leModem)丟包嚴重甚至掉線, 用(yong)(yong)戶感覺到網(wang)(wang)速(su)明顯變(bian)慢(man), 網(wang)(wang)絡時斷時續(xu), 這類干擾(rao)嚴重影響了有(you)線電(dian)視(shi)網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)穩定性和用(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)上(shang)網(wang)(wang)質(zhi)量(liang)。
3 干擾原因的分析
電動車充電器多(duo)采用(yong)(yong)開關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)源, 型號(hao)雖多(duo), 但電(dian)(dian)(dian)(dian)路結(jie)構大同小異, 圖(tu)1是它(ta)的(de)工作(zuo)原理(li)框圖(tu), 主要由整流(liu)(liu)(liu)(liu)濾波、高(gao)壓(ya)開關(guan)(guan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)變(bian)換、恒流(liu)(liu)(liu)(liu)恒壓(ya)及充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)控制等幾個部分組成, 其中整流(liu)(liu)(liu)(liu)濾波電(dian)(dian)(dian)(dian)路的(de)用(yong)(yong)途是將(jiang)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)220 V 電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)轉變(bian)為直流(liu)(liu)(liu)(liu)300 V 左右的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya), 通(tong)過高(gao)壓(ya)開關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)路及電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)變(bian)換, 產(chan)生充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時所需的(de)低壓(ya)直流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya), 再由充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)控制電(dian)(dian)(dian)(dian)路控制后對電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)。
這(zhe)(zhe)類充電(dian)(dian)(dian)(dian)器由(you)于(yu)本(ben)(ben)身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)特性會(hui)產(chan)(chan)生較強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁干(gan)(gan)擾(rao), 其中(zhong)(zhong)(zhong)由(you)基本(ben)(ben)整流電(dian)(dian)(dian)(dian)路產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)次(ci)諧波(bo)干(gan)(gan)擾(rao)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓轉換電(dian)(dian)(dian)(dian)路產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)尖(jian)峰電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)擾(rao)是主(zhu)要因素, 特別是高(gao)(gao)次(ci)諧波(bo)會(hui)沿著輸電(dian)(dian)(dian)(dian)線路產(chan)(chan)生傳(chuan)導干(gan)(gan)擾(rao)和(he)輻射干(gan)(gan)擾(rao), 一(yi)(yi)方面(mian)使(shi)接在其前端的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)線上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路波(bo)發生畸變, 另一(yi)(yi)方面(mian)通過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)線產(chan)(chan)生射頻(pin)干(gan)(gan)擾(rao), 這(zhe)(zhe)些干(gan)(gan)擾(rao)信號(hao)既占有較寬的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率范圍, 又有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)幅(fu)度, 所以會(hui)對(dui)周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)(de)通信和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)子設備造成(cheng)干(gan)(gan)擾(rao)。因此充電(dian)(dian)(dian)(dian)器通常會(hui)在電(dian)(dian)(dian)(dian)路中(zhong)(zhong)(zhong)附(fu)加上(shang)一(yi)(yi)個高(gao)(gao)頻(pin)濾(lv)波(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)路和(he)磁環, 用(yong)(yong)來抑制傳(chuan)導干(gan)(gan)擾(rao)和(he)輻射干(gan)(gan)擾(rao), 但是越來越多的(de)(de)(de)(de)(de)廠(chang)家為了節省(sheng)成(cheng)本(ben)(ben), 在生產(chan)(chan)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)就省(sheng)去(qu)了濾(lv)波(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)路, 而且大多采用(yong)(yong)塑料外(wai)殼, 沒有選用(yong)(yong)合適的(de)(de)(de)(de)(de)金屬材料的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)殼對(dui)其進(jin)行屏(ping)蔽, 致使(shi)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)次(ci)諧波(bo)以電(dian)(dian)(dian)(dian)磁波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)方式向(xiang)空中(zhong)(zhong)(zhong)輻射,成(cheng)為一(yi)(yi)個嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)擾(rao)源(yuan), 干(gan)(gan)擾(rao)信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率可延伸到30MH z以上(shang), 能對(dui)大概5 m 范圍內的(de)(de)(de)(de)(de)HFC 網絡造成(cheng)干(gan)(gan)擾(rao)。
與天線接收(shou)原(yuan)理相同(tong), 同(tong)軸電(dian)纜也(ye)會“ 接收(shou)”這些干(gan)(gan)(gan)擾, 即干(gan)(gan)(gan)擾電(dian)磁場在(zai)電(dian)纜上(shang)產生干(gan)(gan)(gan)擾感應(ying)(ying)電(dian)流(liu), 這個感應(ying)(ying)電(dian)流(liu)會在(zai)電(dian)纜外導體(編(bian)織網)縱向(xiang)電(dian)阻上(shang)產生干(gan)(gan)(gan)擾感應(ying)(ying)電(dian)壓(ya), 感應(ying)(ying)電(dian)壓(ya)剛好串聯(lian)在(zai)有線信號傳(chuan)輸回路(lu)長(chang)長(chang)的地(di)線中, 形成(cheng)(cheng)干(gan)(gan)(gan)擾, 干(gan)(gan)(gan)擾信號的頻率(lv)(lv)剛好落(luo)在(zai)反向(xiang)通道的范圍內( 5~ 65 MH z), 就會使通道的誤碼率(lv)(lv)明(ming)顯(xian)上(shang)升(sheng), 通道利用率(lv)(lv)降低, 造成(cheng)(cheng)網絡擁塞。
4 干擾的排查
這(zhe)類干(gan)(gan)擾信(xin)號(hao)強, 而且持續時(shi)間長, 只要及時(shi)響應(ying), 按(an)照一般噪聲的排查方法(fa)通常都可以查到干(gan)(gan)擾源。
下面以本單位配備的860 DSP分(fen)析(xi)儀為例(與(yu)前端Trilithic 9581SST配合(he)使用)說明排查步驟:
( 1)確(que)定(ding)受(shou)干(gan)擾(rao)影響的(de)CMTS端口下所帶光節(jie)(jie)點情況;( 2)用860 DSP分(fen)析儀(yi)的(de)SSR 來測試(shi)各光節(jie)(jie)點反向光收測試(shi)口5~ 65MHz回傳波形;( 3)根(gen)據測得的(de)回傳通(tong)道頻譜的(de)比(bi)較(jiao)(正(zheng)常回傳通(tong)道的(de)底(di)噪通(tong)常低于(yu)- 30dB ) , 確(que)定(ding)有干(gan)擾(rao)的(de)光節(jie)(jie)點(見圖2、圖3) ;( 4)到該(gai)光機處, 用同樣方法確(que)定(ding)干(gan)擾(rao)來自光機的(de)哪(na)一個端口, 然后(hou)逐級往下排查(cha), 直到查(cha)找(zhao)到干(gan)擾(rao)源(yuan);( 5)根(gen)據實際情況是(shi)否(fou)能徹底(di)解(jie)決噪聲源(yuan), 如不行(xing)就用高(gao)通(tong)濾波器(qi)將(jiang)其(qi)隔離。
5 干擾的處理方法
從(cong)理論上(shang)來說, 對充電器進(jin)行改造使其符合電磁兼容(rong)的標準或(huo)者(zhe)用金屬外殼(ke)對其屏蔽, 都可以消除或(huo)者(zhe)抑制干擾, 但現實明顯不(bu)可行, 因此只有在被(bei)干擾的網絡(luo)上(shang)采取措施, 對干擾進(jin)行堵截, 提高網絡(luo)的抗干擾能力。
以往筆者在工作(zuo)中發(fa)現有(you)噪(zao)聲干擾(rao)(rao)時, 通常采(cai)用加裝高隔(ge)離度(du)的(de)終端盒、分支器(qi), 或將(jiang)用戶線更換(huan)成高屏(ping)蔽(bi)的(de)線纜, 或把(ba)空(kong)載(zai)口(kou)接75Ω 負載(zai)電(dian)阻等方法均能(neng)有(you)效地(di)將(jiang)噪(zao)聲隔(ge)離, 但(dan)是發(fa)現采(cai)用上(shang)述方法都不能(neng)徹底(di)消(xiao)除充電(dian)器(qi)引起的(de)這類干擾(rao)(rao), 只能(neng)在一(yi)定程(cheng)度(du)上(shang)減弱干擾(rao)(rao)的(de)強(qiang)度(du), 因此在確定噪(zao)聲是由哪(na)一(yi)條(tiao)支路匯聚的(de)后, 只好(hao)采(cai)用高通濾波器(qi)將(jiang)干擾(rao)(rao)進(jin)行(xing)隔(ge)離。
6 防止和抑制充電器干擾的措施
在當(dang)地, 這類的噪聲(sheng)干(gan)(gan)擾(rao)有(you)愈(yu)演愈(yu)烈的趨勢, 目(mu)前(qian)我們只能通過用戶(hu)故(gu)障報修來發現一單處理一單, 只能被動地去(qu)排查(cha)。做(zuo)到(dao)防患于(yu)未(wei)然, 提(ti)高網絡(luo)的抗干(gan)(gan)擾(rao)能力, 才是最好的策略, 根據經驗和(he)探(tan)索, 筆者提(ti)出以下幾條防止和(he)減輕充(chong)電器(qi)干(gan)(gan)擾(rao)有(you)線電視網絡(luo)的措施, 供作參(can)考和(he)選用。
( 1)做(zuo)好(hao)有線(xian)電視網絡的(de)接地(di), 選好(hao)線(xian)纜的(de)敷(fu)設(she)位置。筆(bi)者在實際中發(fa)現, 充電器(qi)的(de)干(gan)擾通(tong)常發(fa)生在居民樓(lou)底層(ceng)的(de)車(che)庫或者商(shang)鋪(pu), 因為(wei)這(zhe)類地(di)方是電動自行車(che)比較集中的(de)場所, 房內面積相(xiang)對(dui)狹小, 通(tong)常充電器(qi)就在機(ji)頂盒旁邊充電, 加上這(zhe)些地(di)方的(de)放大器(qi)、分支分配器(qi)和線(xian)纜安裝的(de)位置相(xiang)對(dui)低, 所以十分容易受(shou)到(dao)干(gan)擾, 因此這(zhe)些地(di)方的(de)放大器(qi)和鋼絞(jiao)線(xian)必須可靠接地(di), 以加強(qiang)自身(shen)的(de)屏蔽效果, 選用四屏蔽的(de)線(xian)纜, 盡量將(jiang)電纜敷(fu)設(she)在相(xiang)對(dui)較高(gao)的(de)位置, 對(dui)破損的(de)電纜盡快更換, 這(zhe)樣電纜受(shou)到(dao)的(de)輻射弱些。
( 2)采取措施保證電纜的(de)(de)接(jie)頭可(ke)靠(kao)。接(jie)頭工(gong)藝要(yao)(yao)嚴格(ge)要(yao)(yao)求, 制(zhi)作(zuo)不合(he)格(ge)、有轉接(jie)、未壓接(jie)完全的(de)(de)接(jie)頭是非常容(rong)易串(chuan)入(ru)噪聲的(de)(de)。放(fang)大器的(de)(de)連(lian)接(jie)盡量采用直通型接(jie)頭, 接(jie)頭要(yao)(yao)特(te)別注意防水(shui), 以免接(jie)頭進水(shui)造(zao)成(cheng)外導(dao)體(ti)編織網霉斷, 導(dao)致(zhi)屏蔽不良而串(chuan)入(ru)干(gan)擾信號。
( 3)預(yu)計電動自行車比(bi)較(jiao)集中的地方的放大(da)器(qi),可先接上高通濾(lv)波器(qi), 做(zuo)到防(fang)(fang)患于未然, 防(fang)(fang)止噪聲的串入(ru)而(er)影響大(da)片的用戶。
( 4)建議用戶購買和使用符合電磁輻射標準的充電器, 充電的(de)時候, 充電器盡量遠離電視終端。
以(yi)上(shang)介紹的對(dui)電動車充電器引(yin)起(qi)干擾的分(fen)析和解決方(fang)法(fa), 希望(wang)能對(dui)同行排查其(qi)他形形色(se)色(se)的噪聲起(qi)到借鑒作用
