智能型框架式斷路器單片機系統的電磁兼容性分

1. 快速可靠的復位電路

　　圖1為-簡(jiǎn)單的RC上電復位電路，在RC電路充電過(guò)程中，RESET端出現正脈沖，從而使單片機復位，這種復位電路中，干擾易串入復位端，一般情況下雖不會(huì )造成單片機的錯誤復位，但會(huì )引起其內部寄存器的錯誤復位，造成系統誤動(dòng)。

復位信號是單片機最為敏感的信號之一，為使單片機系統安全可靠地工作，使復位電路具有快速上電復位、掉電復位等功能，可采用Motorola公司生產(chǎn)的專(zhuān)用復位芯片MC33064/MC33164以及其它公司生產(chǎn)的同類(lèi)產(chǎn)品構成的復位電路，以提高系統受到干擾后復位的可靠性，圖2所示。

2. 看門(mén)狗電路

　　為提高斷路器單片機系統的抗干擾性，最好直接選用帶有看門(mén)狗電路的單片機較好，它可以通過(guò)用戶(hù)編程來(lái)選擇硬件看門(mén)狗或軟件看門(mén)狗，通過(guò)用戶(hù)程序對看門(mén)狗計數器進(jìn)行系統復位操作。

內部不帶看門(mén)狗電路的單片機，可以設計外接看門(mén)狗電路，如圖3所示。

　　圖中將555接成一個(gè)多諧振蕩器，計數為16進(jìn)制，當數到第8個(gè)脈沖時(shí)，Q端輸高電平。利用單片機的一個(gè)I/O口控制計數器清零端，只要每次清零的脈沖時(shí)間小于8個(gè)脈沖周期，Q端就保持低電平，當單片機異常時(shí)，計數器不能在8個(gè)脈沖內清零，則Q端輸出高電平，使單片機系統復位。

五、 斷路器單片機系統的軟件抗干擾措施

1. 單片機中I/O電路刷新

　　在單片機結構中，I/O電路一般靠近管芯邊緣，外部的電磁噪聲容易對其邏輯電路產(chǎn)生影響，因此一方面在硬件上采取措施，如對I/O端口加電容進(jìn)行濾波，另一方面在用戶(hù)程序中應定期對I/O中的寄存器進(jìn)行刷新，以減少由于電磁干擾而產(chǎn)生的誤動(dòng)作。

2. 采用數字濾波技術(shù)

　　來(lái)自傳感器的信號中?；祀s各種頻率的干擾信號，在信號端采用RC低通濾波器可以抑制高頻干擾信號，但對低頻干擾信號的濾波效果較差，而數字濾波技術(shù)可以對來(lái)自電網(wǎng)的極低頻率的干擾信號進(jìn)行濾波。數字濾波方法較多，以下僅用均方根法對輸入的電流和電壓數字信號進(jìn)行處理分析。

　　均方根法是根據電工原理中連續周期交流信號的有效值的定義，將連續信號離散化，用數值積分代替連續積分，從而導出有效值與采樣值之間的關(guān)系。

有效值的計算公式

利用檢測電路對交流電流和交流電壓信號均勻采樣即將一個(gè)周期n等分，則采樣周期 △t=T/n

此時(shí)

　　這種算法應用于連續周期交流信號時(shí)，計算精度高，抗波形畸變能力強，可以連續采樣，減少單片機系統的誤動(dòng)，提高系統的抗電磁干擾性。采樣流程見(jiàn)下圖。

3. 設置自診斷程序

　　為防止單片機系統RAM區的數據被電磁干擾所破壞，可在RAM區內設置檢驗標志，應用自診斷程序定期對這些標志進(jìn)行檢驗，標志正常時(shí)則程序繼續執行，標志不正常時(shí)將程序導入初始化地址中，使系統復位。當然這種自診斷僅能對重點(diǎn)RAM內的數據進(jìn)行診斷，也是一種最初級的自診斷方式。