智能型框架式断路器单片机系统的电磁兼容性分析(图)

一、 简述　　随着单片机技术的不断发展与完善，单片机已被广泛地应用于各行各业中，其应用程度和应用水平已逐渐成为衡量一个行业或一个部门技术水平的重要标志。框架式断路器做为低压配电系统的主开关也已突破传统的结构模式，在其保护和信息处理单元采用了单片机技术，典型产品有施耐德公司的m系列、美国ge公司的s系列、日本三菱公司的ae-ss系列、我国的dw45系列等。众所周知，框架式断路器对低压配电系统的安全、可靠运行起着至关重要的作用，而其单片机系统的电磁兼容性又是其安全、可靠、稳定运行的核心问题。以下对电磁兼容试验的目的、电磁干扰噪声对单片机系统的危害、单片机本身的硬件和软件的抗干扰性进行分析，以期进一步改善单片机系统的电磁兼容性。<?xml:namespace prefix = o />二、 电磁兼容的试验目的　　所谓电磁兼容性是指设备或系统在其预定的电磁环境中实际运行时，既不受周围电磁环境的影响，又不影响周围环境，也不发生性能恶化或误动作，而能够按照技术要求正常工作的性能。　　为保证智能型框架式断路器具有优良的电磁兼容性，一般要进行以下电磁兼容性试验。　　1. 电力线路低频骚扰抗扰度试验，目的是验证当电力系统出现谐波、电流骤降、电流分断时的抗干扰能力。　　2. 静电放电抗扰度试验，目的是验证当人体或物体所带静电荷对断路器可触及部位放电时的抗干扰能力。　　3. 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，目的是验证由闪电、接地故障或切换电感性电路而引起的信号参数产生瞬时扰动时的抗干扰能力。这种试验是一种耦合到电力线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。　　4. 浪涌（冲击）抗扰度试验，目的是验证由断路或雷电瞬变过电压引起的单极性浪涌（冲击）时的抗干扰能力。这种干扰对以单片机系统为保护核心的智能型框架式断路危害很大，严重时将使其失去保护功能。　　5. 射频电磁场辐射抗扰度试验，目的是验证断路器处于各种电磁辐射环境如手持无线电收发机、无线电广播、车载无线电发射机、各种工业电磁源等的抗干扰能力。对于这种来自空间的电磁干扰，采用在单片机系统周围加金属屏蔽的办法即可取得较好的效果。三、 电磁干扰对单片机系统的影响　　以上所述的电磁干扰对单片机本身的时钟信号、中断信号、取样信号等影响很大，另外当电磁干扰噪声越过一定门限时，将导致单片机系统出错甚至死机，所以本文只对单片机系统本身的抗干扰进行分析。　　单片机系统异常一般有以下几种情况：单片机瞬间异常，但能够自动修正；单片机异常后，由中断或复位信号使其恢复工作；单片机异常后，需由操作者干预或进行系统复位；单片机异常并导致元器件损坏、数据丢失、数据错误等。四、 单片机系统的硬件抗干扰电路分析　　根据不同的功能，单片机系统的抗干扰电路和方法很多，如采用外壳屏蔽技术、电网滤波技术、系统接地技术、合理布线等。本文仅对单片机系统受到干扰后的快速复位电路、看门狗电路进行分析和讨论。