智能型框架式断路器单片机系统的电磁兼容性分析(图)

文章摘要：复位信号是单片机最为敏感的信号之一，为使单片机系统安全可靠地工作，使复位电路具有快速上电复位、掉电复位等功能，可采用Motorola公司生产的专用复位芯片MC33064/MC33164以及其它公司生产的同类产品构成的复位电路，以提高系统受到干扰后复位的可靠性，图2所示。2. 看门狗电路为提高断路器单片机系统的抗干扰性，最好直接选用带有看门狗电路的单片机较好，它可以通过用户编程来选择硬件看门狗或软件看门狗，通过用户程序对看门狗计数器进行系统复位操作。内部不带看门狗电路的单片机，可以设计外接看门狗电路，如图3所示。图中将555接成一个多谐振荡器，计数为16进制，当数到第8个脉冲时，Q端输高电平。利

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复位信号是单片机最为敏感的信号之一，为使单片机系统安全可靠地工作，使复位电路具有快速上电复位、掉电复位等功能，可采用Motorola公司生产的专用复位芯片MC33064/MC33164以及其它公司生产的同类产品构成的复位电路，以提高系统受到干扰后复位的可靠性，图2所示。

2. 看门狗电路

　　为提高断路器单片机系统的抗干扰性，最好直接选用带有看门狗电路的单片机较好，它可以通过用户编程来选择硬件看门狗或软件看门狗，通过用户程序对看门狗计数器进行系统复位操作。

内部不带看门狗电路的单片机，可以设计外接看门狗电路，如图3所示。

　　图中将555接成一个多谐振荡器，计数为16进制，当数到第8个脉冲时，Q端输高电平。利用单片机的一个I/O口控制计数器清零端，只要每次清零的脉冲时间小于8个脉冲周期，Q端就保持低电平，当单片机异常时，计数器不能在8个脉冲内清零，则Q端输出高电平，使单片机系统复位。

 

五、 断路器单片机系统的软件抗干扰措施

1. 单片机中I/O电路刷新

　　在单片机结构中，I/O电路一般靠近管芯边缘，外部的电磁噪声容易对其逻辑电路产生影响，因此一方面在硬件上采取措施，如对I/O端口加电容进行滤波，另一方面在用户程序中应定期对I/O中的寄存器进行刷新，以减少由于电磁干扰而产生的误动作。

2. 采用数字滤波技术

　　来自传感器的信号中常混杂各种频率的干扰信号，在信号端采用RC低通滤波器可以抑制高频干扰信号，但对低频干扰信号的滤波效果较差，而数字滤波技术可以对来自电网的极低频率的干扰信号进行滤波。数字滤波方法较多，以下仅用均方根法对输入的电流和电压数字信号进行处理分析。

　　均方根法是根据电工原理中连续周期交流信号的有效值的定义，将连续信号离散化，用数值积分代替连续积分，从而导出有效值与采样值之间的关系。

有效值的计算公式

利用检测电路对交流电流和交流电压信号均匀采样即将一个周期n等分，则采样周期 △t=T/n

此时

　　这种算法应用于连续周期交流信号时，计算精度高，抗波形畸变能力强，可以连续采样，减少单片机系统的误动，提高系统的抗电磁干扰性。采样流程见下图。

3. 设置自诊断程序

　　为防止单片机系统RAM区的数据被电磁干扰所破坏，可在RAM区内设置检验标志，应用自诊断程序定期对这些标志进行检验，标志正常时则程序继续执行，标志不正常时将程序导入初始化地址中，使系统复位。当然这种自诊断仅能对重点RAM内的数据进行诊断，也是一种最初级的自诊断方式。

六、 结论

　　随着单片机技术在低压电器领域的应用，智能型框架式断路器的电磁兼容性应受到足够的重视，从硬件和软件两方面来提高其电磁兼容性，根据断路器特定的应用场所采取软硬件有机结合的方法，来取得事半功倍的效果，切实保证低压配电系统的安全可靠运行。

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