该工具评估电源线上的电磁干扰
文章作者:Kenneth Wyatt
电力线上的电磁干扰已经成为一个问题，但是这个工具可以与频谱分析仪或示波器一起使用来评估它。
自从我们从白炽灯切换到LED照明，从线性电源切换到开关模式电源，电源线上的EMI已经开始成为一个问题，特别是对于我们这些仍然享受AM广播电台和业余无线电在MW和HF频谱(0.54到30 MHz)。再加上电力传输线路存在缺陷，产生电弧和电晕，许多业余无线电爱好者和军事操作人员的接收器就无法接收到国内和国际电台的信号。
我在2015年写了一篇文章，警察是如何通过调幅收音机找到“成长行动”的，讲述了那些非法种植大麻的人如何从亚洲购买过滤不良的电力供应(“镇流器”)用于照明。这些电源产生的电磁干扰范围很广，最远可达1英里，加州奥克兰的警察，意识到他们可以通过调幅收音机听到噪音，这让他们可以锁定这些增长行动。
因为这种宽频的高频电磁干扰是传导和辐射的，在这个时间点很难消除;一个意想不到的结果，渴望更高效的电源供应。与此同时，那些使用这些频率的人正在承受后果。
OnFILTER最近发布了一款电力线EMI适配器，可与频谱分析仪或示波器一起使用，以评估传导电力线EMI (图1)。它们有可以直接插到墙上插座或包含测试引线的设备。我能够评估有测试线索的那一个，因为它似乎更通用。测试引线和配件质量上乘，由Pomona制造。
图1OnFILTER的新MSN15电力线EMI适配器和测试引线可用于评估传导电力线EMI。
当与频谱分析仪一起使用时，他们建议在输入端口插入一个20分贝的衰减器。用于示波器，他们提供一个BNC t适配器与50 Ω负载。如果您的范围设置为50 Ω，我怀疑您不需要后者，因为大多数都是这样。
由于该单元与交流市电隔离，输入引线可以在任何两个连接之间连接，而不必担心接地参考。最大额定电压为250 VAC和适配器的频率响应是30 kHz到200 MHz，这允许记录大多数电力线通信(PLC)显示，如Homeplug AVAV2、G.hn Wave 2、CENELEC EN50065(全波段)、IEEE 1902.2和ARIB(日本)。
虽然大多数使用模式可以用示波器来完成，但我很想用频谱分析仪来尝试它。我也有一个太阳能7032-1隔离变压器和一个OnFILTER的AFN515FG cleansave电力线滤波器，看看它们能在多大程度上减少我自己电力线的传导EMI (图2)。
图2这里是对比测试Solar 7032-1隔离变压器和OnFILTER AFN515FG cleansave EMI滤波器的设置。
结果非常有趣(图3)。首先，我没有意识到我自己的输电线有多“脏”。增加隔离变压器帮助相当多，但清扫滤波器将大多数EMI降至分析仪的噪声底部，至少达到12mhz(它的规格上限)。
图3从100 kHz到100 MHz的频域扫描显示了我的电力线(紫色)、太阳能7032-1隔离变压器(蓝色)和OnFILTER AFN515FG EMI滤波器(绿色)。
从15到80兆赫兹的宽峰可能是环境，并可能直接耦合到长测试引线。我还没调查过这个。在两个测试引线周围放置铁氧体扼流圈确实把它们都弄倒了。图4电力线上的Homeplug-AV2频谱样本。
图4这是家用插头- av2电力线频谱的一个样本。来源:OnFILTER
现在转到时域捕获，让我们看看使用MSN515适配器的旧的X10远程控制器，并扩展时间尺度(图5)。PLC易于查看。
图5这是一个使用MSN515的老式X10遥控器的时间域捕获。来源:OnFILTER
这是工业环境下伺服电机电磁干扰的另一个例子(图6)。
图6这幅图显示了工业环境中，伺服电机在电力线上的电磁干扰。来源:OnFILTER
总的来说，我对我试用过的EMI适配器和cleansave过滤器印象深刻。我还在考虑它的用途，除了电力线的电磁干扰监测和评估。我怀疑它还可以用于测量大型工业系统中的不同“接地点”，甚至可以测量地面返回平面或配电网络上的电磁干扰。
当然，使用OnFILTER的横扫滤波器之一可以很好地减少或消除瞬态电磁干扰污染电源线，如焊接站或使用伺服或变速驱动的工业机器。
我确实希望有一些事情可以做，由于开关模式电源的扩散在电力线上的电磁干扰的普遍增加。也许我应该开始用线性取代所有的开关模式供应，就像一个朋友已经做的，以改善他的远程射电天文站的背景EMI !
本文最初发表于经济日报。
- - - - - -肯尼斯·怀亚特是怀亚特技术服务公司的总裁和首席顾问。
参考文献
- 怀亚特,警察是如何通过调幅收音机找到“成长行动”的,版
- OnFILTERMSN515 EMI适配器
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