功率放大器在电力线载波通信及高压监测中的应用

　　实验名称：功率放大器在电力线载波通信及高压监测中的应用

　　研究方向：高压监测、电力线载波通信、卷积神经网络

　　实验内容：采用信号发生器+功率放大器输出交流高压

　　1、实现“电容器内LED”器件的无线点亮，通过采集LED的发光特性反推高压源的电压参数（幅度频率）

　　2、实现“电容器内LED”器件的无线点亮，通过采集LED的发光波形实现电力线载波通信

　　测试目的：提出了“电容器内LED”器件，用于电力线载波通信及高压监测

　　测试设备：信号发生器、AigtekATA-2161功率放大器放大器、“电容器内LED”器件、示波器、硅雪崩光电探测器、电脑

　　实验过程：

　　1、采用信号发生器+功率放大器输出频率幅度固定的交流高压信号，该信号在导线周围产生相应分布的电场。

　　2、将具有外金属极板1/内金属极板1-LED-内金属极板2/外金属极板2结构的“电容器内LED”器件置于导线下方，利用电磁感应的方式“无线”驱动LED发光。

　　3、采用硅雪崩光电探测器接受LED的亮度信号并转换成电压信号并实时显示在示波器上，电脑同步处理采集的波形，实现高压源的电压参数的检测及电力线载波通信

　　测试结果：提出的“电容器内LED”在不需要外部电源的情况下，可以将高压线上的高压转换成光脉冲，从而实现自供电的高压检测。该方法可以灵敏地提取高压幅值，拟合优度高达0.99967。此外，来自器件产生的光脉冲波形可以精准反映高压线上的谐波污染，从而导致输出光脉冲的分裂。建立了一个1D-CNN，能够识别高压线路上的谐波污染，正确率为94.53%。此外，由于器件对电势变化率的高灵敏度，能够准确地解调高压线路上携带的信息，并将其应用于电力线载波通信中。

　　ATA-2161高压放大器

　　带宽：（-3dB）DC~150kHz

　　电压：1600Vp-p（±800Vp）

　　电流：40mAp

　　功率：32Wp

　　压摆率：≥534V/μs

　　可程控

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