基于P87LPC764型單片機的延時(shí)型漏電繼電器設計

　　摘要：介紹以P87LPC764型單片機為核心的延時(shí)型漏電繼電器設計方案。該方案可供用戶(hù)選擇實(shí)現額定動(dòng)作電流和5倍額定動(dòng)作電流下不同的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間，并有重合閘設定選擇功能。解決了以往傳統分立元件帶來(lái)的延時(shí)時(shí)間離散性大且不實(shí)現的弊端。

    關(guān)鍵詞：延時(shí)時(shí)間 漏電繼電器 單片機 設計

1 引言

　　漏電繼電器是一種可在被保護線(xiàn)路漏電電流達到設定值（額定動(dòng)作電流IΔ）后切斷被保護線(xiàn)路供電電源的保護裝置。漏電信號的檢測由零序電流互感器來(lái)完成，它可將檢測到的被保護線(xiàn)路的漏電電流轉換成毫伏級的交流電壓信號，再通過(guò)信號整流、放大和濾波得到一個(gè)直流電壓，然后配合相應的控制電路來(lái)驅動(dòng)執行回路，以實(shí)現切斷保護線(xiàn)路供電電源的控制目的。簡(jiǎn)單的實(shí)現過(guò)程是信號檢測→濾波→二級放大→控制電路→驅動(dòng)執行回路→切斷被保護線(xiàn)路電源。

　　本文給出的延時(shí)型漏電繼電器解決方案就是利用P87LPC764型單片機構成控制電路來(lái)取代傳統的電路，該電路可在不同IΔ條件下實(shí)現不同的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間及其他相關(guān)功能。

2 繼電器的功能

　　根據漏電保護標準及延時(shí)型漏電繼電器驅動(dòng)要求，該保護裝可以實(shí)現以下功能：

　?。?）用戶(hù)可選擇3檔額定動(dòng)作電流（分別記為IΔ1、IΔ2、IΔ3），在使用中由用戶(hù)根據被保護線(xiàn)路的實(shí)際狀況來(lái)決定。一般可以設定IΔ1<IΔ2<IΔ3。

　?。?）每一種額定動(dòng)作電流下（1倍情況下）均設有3檔延時(shí)動(dòng)作時(shí)間T1a、T1b、T1c(設定T1a<T1b<T1c)，不難看出，這3檔額定動(dòng)作電流要區分9種延時(shí)動(dòng)作情況。延時(shí)動(dòng)作時(shí)間是指電路檢測到的漏電電流超過(guò)額定動(dòng)作電流到電路執行回路動(dòng)作并切斷被保護線(xiàn)路電源的時(shí)間。

　?。?）與第一點(diǎn)對應，在5倍額定動(dòng)作電流下，這3檔電流可分別記為5IΔ1、5IΔ2、5IΔ3，相應的3檔延時(shí)動(dòng)作時(shí)間為T(mén)2a、T2b、T2c，同樣設定T2a<Tab<T2c。顯然動(dòng)作電流越大，相應延時(shí)動(dòng)作時(shí)間越小，即T2a<T1a、T2b<T1b、T2c<T1c。

　?。?）在電路中保留重合閘功能。如選擇該功能，當保護裝置動(dòng)作并切斷被保護線(xiàn)路電源后，將在延時(shí)T3時(shí)間后自動(dòng)恢復供電。否則，裝置必須手動(dòng)恢復并回到初始狀態(tài)。

　?。?）根據漏電動(dòng)作基本要求，當選擇第條功能后，裝置可以在T3延時(shí)時(shí)間后自動(dòng)恢復，但此時(shí)若檢測的漏電信號仍然超過(guò)裝置設定的額定動(dòng)作電流（可稱(chēng)為“二次漏電”），軟件中在延時(shí)T3后緊接著(zhù)設定T4（T4<<T3）延時(shí)時(shí)間，即應該具備在T4并超過(guò)裝置設定的額定動(dòng)作電流時(shí)，裝置處于閉鎖狀態(tài)，必須手動(dòng)恢復復并回到初始狀態(tài)；如果在T4延時(shí)時(shí)間到達前“二次漏電”解除或“二次漏電”本身不存在，就不會(huì )使裝置處于閉鎖狀態(tài)。這樣，設計時(shí)就必須考慮到“二次漏電”的可能性，避免盲目地自動(dòng)重合閘。

3 P87LPC764簡(jiǎn)介

　　P87LPC764是Philips公司推出的51內核、改進(jìn)型單片機，運行速度為標準80C51型機的2倍，豐富靈活的端口定義、內含二個(gè)精確模擬量比較器是選用該型號的理由。該單片機的主要功能如下：