電動自行車充電器的干擾分析和應(yīng)對措施

摘 要: 針對電動自行車充電器干擾有線電視網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)象， 闡述了這類充電器的特點以及干擾對有線寬帶業(yè)務(wù)的危害， 分析了產(chǎn)生干擾的原因， 并在此基礎(chǔ)上介紹了這類干擾的排查和處理方法， 進(jìn)一步提出了防范和抑制干擾的應(yīng)對措施。

　　1 引言

　　目前， 電動自行車因其具有使用方便、省力、快速等優(yōu)點， 已經(jīng)成為越來越多市民的交通工具。在本地電動自行車的擁有量非常大， 筆者在工作中發(fā)現(xiàn)， 大部分電動自行車在充電的時候常常會對HFC 網(wǎng)絡(luò)的上行通道產(chǎn)生干擾， 嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性， 用戶反映強(qiáng)烈， 筆者曾經(jīng)在一個光節(jié)點下排查了4例這樣的干擾，可見電動自行車的充電器已經(jīng)成為干擾有線電視網(wǎng)絡(luò)的一個危害嚴(yán)重的、常見的干擾源， 本文對這個問題進(jìn)行分析探討， 提出解決方法和防御措施。

　　2 干擾的現(xiàn)象和危害

　　充電器干擾有線電視網(wǎng)絡(luò)時， 寬帶業(yè)務(wù)上行通道的噪聲明顯提高， 光點所在的CMTS的上行端口的載噪比有不同程度的降低(降幅最高可達(dá)十幾個dB) ， 從而引起該上行端口所帶的用戶不能正常上網(wǎng)， 其影響面較廣， 具體表現(xiàn)為CM ( Cab leModem)丟包嚴(yán)重甚至掉線， 用戶感覺到網(wǎng)速明顯變慢， 網(wǎng)絡(luò)時斷時續(xù)， 這類干擾嚴(yán)重影響了有線電視網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和用戶的上網(wǎng)質(zhì)量。

　　3 干擾原因的分析

　　電動自行車充電器多采用開關(guān)電源， 型號雖多， 但電路結(jié)構(gòu)大同小異， 圖1是它的工作原理框圖， 主要由整流濾波、高壓開關(guān)、電壓變換、恒流恒壓及充電控制等幾個部分組成， 其中整流濾波電路的用途是將交流220 V 電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?00 V 左右的電壓， 通過高壓開關(guān)電路及電壓變換， 產(chǎn)生充電時所需的低壓直流電壓， 再由充電控制電路控制后對電池進(jìn)行充電。

圖1電動自行車充電器的工作原理框圖

　　這類充電器由于本身的工作特性會產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾， 其中由基本整流電路產(chǎn)生的高次諧波干擾和電壓轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的尖峰電壓的干擾是主要因素， 特別是高次諧波會沿著輸電線路產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾和輻射干擾， 一方面使接在其前端的電源線上的電路波發(fā)生畸變， 另一方面通過電源線產(chǎn)生射頻干擾， 這些干擾信號既占有較寬的頻率范圍， 又有一定的幅度， 所以會對周圍的通信和電子設(shè)備造成干擾。因此充電器通常會在電路中附加上一個高頻濾波電路和磁環(huán)， 用來抑制傳導(dǎo)干擾和輻射干擾， 但是越來越多的廠家為了節(jié)省成本， 在生產(chǎn)過程中就省去了濾波電路， 而且大多采用塑料外殼， 沒有選用合適的金屬材料的外殼對其進(jìn)行屏蔽， 致使產(chǎn)生的高次諧波以電磁波的方式向空中輻射，成為一個嚴(yán)重的干擾源， 干擾信號的頻率可延伸到30MH z以上， 能對大概5 m 范圍內(nèi)的HFC 網(wǎng)絡(luò)造成干擾。

　　與天線接收原理相同， 同軸電纜也會“ 接收”這些干擾， 即干擾電磁場在電纜上產(chǎn)生干擾感應(yīng)電流， 這個感應(yīng)電流會在電纜外導(dǎo)體(編織網(wǎng))縱向電阻上產(chǎn)生干擾感應(yīng)電壓， 感應(yīng)電壓剛好串聯(lián)在有線信號傳輸回路長長的地線中， 形成干擾， 干擾信號的頻率剛好落在反向通道的范圍內(nèi)( 5~ 65 MH z)， 就會使通道的誤碼率明顯上升， 通道利用率降低， 造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。