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剩下电流保护器单片机体系的抗干扰规划

图1为用P87LPC767单片机设计的智能型剩余电流保护器系统框图,在电路设计、软件设计、PCB板设计等方面同步考虑其电磁兼容设计。剩余电流保

图1为用P87LPC767单片机规划的智能型剩下电流维护器体系框图,在电路规划、软件规划、PCB板规划等方面同步考虑其电磁兼容规划。剩下电流维护器是一种低压电器设备,内部没有大功率的高频电路,电磁辐射弱小,它发生的电磁打扰对其他设备影响很小,这方面不是电磁兼容规划的要点。剩下电流维护器电磁兼容规划的要点是其在遭到其他设备发生的电磁搅扰时能坚持安稳作业的才能,也即抗搅扰才能。剩下电流维护器遭到的搅扰首要来自电网自身,首要有线路忽然断路或雷电瞬变过压引起的单极性浪涌(冲击),以及因为闪电、接地毛病或切换电理性设备而引起的信号参数发生瞬时扰动,这两方面是电磁兼容规划的要点,也是规划的难点。下文从多个方面介绍该智能型剩下电流维护器的电磁兼容规划办法。

图(1)

该剩下电流维护器选用P87LPC767单片机,剩下电流的采样检测、核算、显现、动作判据、维护动作的履行等重要作业都由单片机完结,单片机体系自身的抗搅扰才能直接决议整个维护器的抗搅扰才能。而单片机自身的时钟信号、复位电路、中止信号、取样信号等又简单遭到电磁搅扰的影响,消除或按捺电磁搅扰信号对单片机的影响十分重要。

具体从以下几个方面进行规划:

单片机作业电源和体系其他电路电源分隔规划,防止其他电路对单片机作业电源发生影响,单片机作业电源规划留有满足的余量,防止电源的动摇影响单片机作业。在规划PCB板时,在单片机电源引脚接电容和瞬态电压按捺器(TVS),如图2所示。100μF电解电容存储的能量在电源动摇时(下降)释放出来,坚持电源安稳;0.1μF的高频电容能够吸收电源上的高频搅扰;TVS吸收瞬态浪涌功率,使南北极间的电压箝坐落一个预订值,坚持单片机作业电源安稳。复位电路选用P87LPC767单片机内部上电复位电路,防止搅扰信号对复位电路的直接影响,只需单片机作业电源安稳,将不会呈现误复位引起的误动作。中止和其他I/O口%&&&&&%进行滤波,削减搅扰的影响。体系软件规划上,启用P87LPC767内部的看门狗,防止PC遭到搅扰而失控,引起程序乱飞,进入“死循环”。在程序存储空间的非程序区设置软件圈套,当因为搅扰使操作体系失控而进入非程序区时,将引导指令转向专门对程序犯错进行处理的程序,使程序归入正轨。

因为闪电、接地毛病或切换电理性设备而引起的信号参数发生瞬时扰动,发生的高频搅扰信号首要是经过体系进线电源进入体系内部。检测这方面的抗搅扰才能,首要是经过“电快速瞬变脉冲群抗扰度实验”验证。依据低压电器产品实验规范要求,实验时在供电输入端叠加频率为2500Hz,起伏4000V的群脉冲,别离进行相线、地线的差模、共模,正极性、负极性实验,每项实验时刻均为1min,群脉冲的波形如图3所示。如果在“电快速瞬变脉冲群抗扰度实验”过程中维护器不发生误动作,则这方面的抗搅扰才能便是合格的。

图(3)

本体系使用“采样监测”法对电源上的高频搅扰进行监测,给出相应的标志,由软件程序进行相应的处理,防止维护器误动作。具体原理如下:为确保剩下电流丈量的实时性,该维护器选用数字采样法丈量剩下电流,将剩下电流信号转换为图4所示的波形,送给P87LPC767单片机内部的A/D进行采样丈量。

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