Radio-frequency common-mode noise propagation model for power-line cable

Electromagnetic-interference (EMI) radiation from a power-line communications (PLC) network has been a major concern for the widespread use of broadband PLC technology. It is also well known that the dominant radiation mode of the PLC network is common mode (CM) by nature. Therefore, for electromagnetic-compatibility planning purposes, knowledge of the CM noise propagation path of the power line in the frequency range of 1 to 30 MHz is essential to provide insight of EMI radiation emitted by the power line. Based on a two-current-probe measurement approach, the CM noise propagation model for a three-wire power-line cable can be derived and represented by an equivalent two-wire CM transmission line. The equivalent CM noise propagation model allows us to predict the CM noise current on the power line with reasonable accuracy. The model will serve as a valuable tool in the future to identify effective ways to suppress EMI radiation from the PLC network.     

共模扼流圈饱和效应分析及动态电感计算

研究了差模电流激励下的共模扼流圈磁饱和效应.建立了共模扼流圈的有限元分析模型.共模扼流圈三维磁场分布的仿真计算结果显示,磁芯中差模电流激励的磁通并没有完全抵消,仍有少量漏磁存在.这些漏磁增加了磁芯的磁通密度,并导致磁芯部分饱和.为得到共模扼流圈在磁芯部分饱和情况下的共模电感值,借助有限元数值分析,给出了求取共模扼流圈动态电感的计算方法.最后设计了测量差模电流激励下共模扼流圈动态饱和电感的实验,仿真计算与实验测量结果吻合较好,表明所提出的共模扼流圈动态电感的计算方法是有效的.     

一种简单的通信电源EMI滤波器的分析与设计

介绍一种简单新颖的通信电源EMI滤波器设计方法。通过测试EMI噪声源的最大和最小差模源阻抗和共模源阻抗,计算出差模和共模噪声源的大小,并以此为依据设计EMI滤波器。该方法无需考虑电源的拓扑结构和控制算法,改善了传统滤波器过于复杂和基于理想化模型的设计方法。最后通过对800W样机实验验证了所介绍的滤波器设计方法的正确性和可行性。     

一种提取EMI滤波器轭流圈集总参数的方法

采用等效并联电阻反映磁芯损耗,考虑其随频率变化的特性以及共模轭流圈寄生电容,给出了集总参数表示等效共模与差模模型.分析了等效并联电阻和模型电感随频率变化的趋势,并定性确定了它们在传导频率范围内与频率的线性关系,使得参数提取及模型仿真更为准确.讨论了共模轭流圈寄生电容在模型中的集总反应,首次提出了差共模模型中寄生电容存在两倍关系的假定,得到一种提取共模轭流圈集总参数更加简洁的方法,通过拟合计算曲线与实测曲线的比较证实了该方法的有效性.     

基于DSP的电力线通信调制解调器的设计

用电力线上网进行高速数据传输,是通信技术发展的一个方向,也是通信技术多样化的要求。文章对电力线通信调制解调器进行整体设计:以OFDM作为支撑技术,选择TMS320VC5409作为核心处理器,以TLC5510、AC101LKQT作为外围芯片,共同构造低压配电网的宽带电力线通信Modem。在总体设计方案基础上,对OFDM参数设计进行了讨论。     

通过改变噪声源阻抗抑制高频共模噪声

开关电源的电磁干扰噪声源阻抗在电磁兼容性设计中是个非常重要的参数。通常差模噪声相对容易识别和抑制,但要掌握共模噪声的特征仍然是比较困难的,因而共模噪声需要引起更多的关注。本文根据一种简单的共模噪声源模型,提出了通过控制共模噪声源阻抗,抑制功率变流器的高频共模噪声。实验和电磁干扰噪声测试结果证实了这种共模噪声抑制方法的有效性。     

电力线传输特性和噪声干扰对通信性能的相对影响

电力线载波通信技术是支撑智能电网信息传输的重要技术之一,但是电力线作为信息传输通道时具有复杂的传输特性和较多的噪声干扰。为分析电力线信道的频率选择性对通信性能的影响及其和信道噪声的相对作用,设计滤波器模拟具有不同频率选择性的电力线信道,用米德尔顿A类噪声模拟信道中不同强度的噪声,采用基于OFDM技术的G3-PLC标准建立窄带电力线载波通信系统模型进行仿真分析。结果表明：电力线载波通信中,低速率传输数据或信号带宽较小时噪声干扰比频率选择性对系统性能影响大。随着数据传输速率或信号带宽增加,信道的频率选择性对系统性能的影响逐步增大。该结论为设计和研究电力线载波通信系统提供了理论分析基础。     

基于电力线通信的逆变器并联系统同步控制方法

提出了一种基于电力线载波通信(power line commun- ication,PLC)技术的逆变器并联系统输出同步控制方法,应用于实现硬件无互连线方式的逆变电源并联系统。各并联模块之间通过PLC方式交换各自电压基准正弦信号的频率和相位信息,调节并保持输出电压同频、同相,在此基础上再实现逆变器模块输出均流。研究了同步控制原理,提出了同步调节控制算法,设计了基于数字信号处理器(digital signal processor,DSP)的软硬件实现。理论分析和实验结果证实了控制策略的有效性和可行性。     

Power line carrier interference from HVDC converter terminals

Power line carrier (PLC) equipment typically operates in the frequency range from 25 kHz to 300 kHz. Interference studies indicate that PLC equipment is susceptible to interference from sources of power system harmonics below the PLC frequency range. Extensive field testing and analytical studies show that each PLC circuit has a resonant frequency below the operating frequency. If excited at this resonant frequency, high voltages may exist within the PLC circuit. The resulting saturation of PLC components leads to local generation of radio frequency (RF) noise that interferes with proper operation of PLC circuits. Sources of power system harmonics in the 3-10 kHz range, such as line commutated DC power converters, are potential sources of this type of interference     

基于传输线变压器理论的传导EMI噪声测试网络

对传导电磁干扰进行准确测量是对设备电磁干扰进行准确量化和有效降低电磁干扰的重要工作。传统的噪声分离电路没有考虑变压器的寄生参数,在测试端口处CM噪声与DM噪声相互干扰较大。针对该问题,本文结合传输线变压器理论设计了一种新型的传导EMI噪声测试网络。该网络对变压器的寄生参数进行了良好的控制,对测试网络的输入、输出阻抗进行了精确的匹配。在PSpice中建立电路仿真模型对噪声分离网络进行仿真,从仿真结果可以看出该网络有良好的传导EMI噪声分离效果。     

PLC信道噪声建模及噪声发生器的设计

在对低压PLC信道噪声特性进行分析、建模仿真的基础上,由MATLAB／Simulink模型直接生成DSP代码．设计并实现了一种低压电力线噪声发生器。用于模拟电力线上几类主要的噪声,将其作为电力线通信系统中独立、可控的噪声源,为电力线通信系统调制解调技术及纠错编码的研究提供可控制的实验环境。实验证明该发生器输出的噪声可满足电力线通信系统设计的需要。     

电力线高速数据通信技术的发展及未来

电力线高速数据通信技术(PLC)在电力系统通信中占有重要位置。文章首先对该项技术在国内外的研究和应用现状进行了回顾,介绍了我国PLC方面的主要工作成果和国内外PLC关键技术发展情况(包括信道模型、噪声特性、信道容量、调制技术及MAC层协议等)、标准的进展情况以及尚存在的主要问题。论述了PLC技术的发展趋势,以及需要进一步开展的工作。     

一种改进小波阈值的电力线通信信号消噪方法

电力线通信信号包含大量噪声干扰,这些噪声严重干扰电力线通信,为此,提出一种改进阈值法和平移不变小波相结合的消噪方法.该方法对含噪的电力线通信信号进行小波分解,对分解后不同尺度下的小波信号进行平移不变并同时按改进阈值法进行处理,最后重构信号.以实测信号为例,提取去噪前后信号波形和误码率2个特征量,与传统消噪方法相比较,结...     

功率因数校正电路杂散磁场对传导干扰发射作用的分析研究

开关电源主电路产生的强杂散电磁场会影响EMI滤波器的衰减性能。在细致分析功率因数校正（PFC）开关电源电感产生的杂散磁场特性和电源电磁干扰（EMI）滤波器共模电感的磁场敏感性基础上，实验考察了PFC电感和EMI共模滤波器问的磁耦合作用，建立了包含磁场耦合效应的PFC开关电源差模传导干扰高频模型。利用该模型，分析了空间耦合差模干扰成分的比例，阐明了电源差模干扰发射异常的原因；说明了因感应电压造成的火线、中性线传导干扰发射不均衡现象；根据磁耦合机理，提出了几种改善电源的差模干扰发射的措施，并进行了验证。     

Origin of common-mode noise in two-dimensional finite-size circuit and reduction of the noise using a symmetric three-line circuit

In this paper, we investigate common-mode (CM) noise caused by a connection to a two-dimensional finite-size ground plane. Numerical calculations are conducted to visualize the time variation of potentials that leads to CM noise. A connection of the signal line to the ground plane, which is conventionally used in circuits, causes an imbalance in the circuit that makes the potential of the ground plane fluctuate, which results in CM noise. CM noise does not occur in a symmetric three-line circuit because the potential of the middle line is always kept at 0 V. Furthermore, the middle line prevents an externally induced potential fluctuation of the ground plane from being converted to a normal-mode voltage (i.e., CM noise).     

电力线正交频分复用通信专用耦合电路的设计与实现

正交频分复用(OFDM)用于低压电力线载波通信能够有效解决噪声、多径和频率选择性衰落等问题。然而，OFDM发送器要求信号在很宽的频带上线性地传输，普通的耦合电路无法满足要求。文中设计了一个能有效减小低压电力线的低阻抗影响的功率匹配和增益平衡电路，用来将信号耦合到电力线上，其传输频带为0．1MHz-30．0MHz。该设计的首要目的是实现网络信号的最大功率传输。在居民区和工业区进行了试验测量，文中说明了试验目的和试验结果。     

计及寄生参数效应的铁氧体共模扼流圈二端口网络的建立

共模扼流圈的寄生参数在高频时对滤波器的性能有重要影响,准确建立其对应的差模和共模二端口模型对设计电磁兼容滤波器以及改善其性能具有重要意义。对差模电路,通过建立静电场模型并计算匝间部分电容可得到等效寄生电容,进而获得二端口内各支路的电容参数;测量其谐振频率,可得到差模漏电感。对共模电路,通过建立时谐磁场模型,采用类比有限元法可求解磁心等效电感和电阻;测量其谐振频率,可得到考虑环境因素后的寄生电容。测量扼流圈二端口在输入、输出匹配状态下的散射参数,间接得到滤波器差、共模电路对应的二端口网络各支路的阻抗或导纳。散射参数法的测试与"谐振频率+有限元法"建立的阻抗取得较好的一致,说明模型的准确性和测试方法的合理性。     

带整流桥输入级的开关电源差模干扰特性

带整流桥输入级的开关电源电网侧的差模噪声存在出现两种分量:整流桥导通期产生的本质差模干扰分量和整流桥关断期产生的混合模式干扰分量.本文分别对本质差模和混合干扰的耦合途径和作用机理进行了分析,建立了描述两种差模干扰耦合的集中参数等效电路模型,对三种EMI滤波器的抑制效果进行了定量计算和对比,并结合实验测试结果验证本文研究方法的正确性.     

低压电力线通信的信道特性分析及模型研究

利用低压电力线高速、可靠地传输通信数据具有十分重要的意义，但是低压电力线路网络结构和负载特性复杂，需要对信道有深入的了解。文中分析了电力线信道的阻抗、噪声、衰减特性，据此给出了电力线信道模型，有助于深入理解低压电力线通信的特点。     

一种适用于PLC的锁定放大器设计

为了克服电力线上的强电磁干扰以及信号的严重衰减,设计了适用于PLC的可变中心频率锁定放大器。采用集成模拟乘法器MC1496、高阶窄带开关电容滤波器LTC1264构成的平衡调制解调电路对电力线信号进行处理,利用AT89S51单片机、MC145152数字频率合成器等构成了自动载波产生模块,提供了60～130kHz之间不同频率的载波。Muhisim仿真结果显示,可变中心频率的锁定放大器大大提高了接收端的信噪比．增强了电力线通信系统的可靠性,为PLC提供了一套切实可行的方案。