智能型剩余電流保護器電磁兼容設計
當電源有高頻干擾信號時,轉換的方波信號也同步受到干擾,頻率也疊加有高頻脈沖,將對中斷產生影響,兩次中斷觸發的時間縮短,則兩次中斷期間對剩余電流的采樣次數也將小于100次。利用單片機中斷對剩余電流采樣過程的監測,可以判斷出系統是否受到高頻干擾,采取相應的軟件處理可以避免保護器的誤動作。
監測采樣的軟件程序如下:
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系統主程序通過對bgrc1進行判斷,如果有效進行干擾軟件處理,無效則采用測量過程沒有受到電源的高頻干擾,進行正常的計算處理。
3 其他抗干擾措施
斷路或雷電瞬變過壓引起的單極性浪涌,也是保護器電磁兼容設計的重點。在電源線的火線和零線間加入氧化鋅壓敏電阻,當加在壓敏電阻兩端的電壓低于標稱電壓時,其電阻幾乎無窮大,稍超過額定值后,電阻值便急劇下降,反應時間為ns級。壓敏電阻可以使浪涌干擾大幅衰減,減小對其他電路的影響。
在設計剩余電流保護器PCB板時,綜合考慮各種可能影響保護器性能的因素,提高PCB對干擾的抑制能力。強電電路集中線路板邊緣一端,并與弱電部分保持適當距離。模擬信號處理電路和數字處理電路分離,由于采用單片機內部的A/D,兩者不能做到完全分離,布線時使模擬地和數字地只在一點共地。系統電源線和地線加粗,空白的地方覆銅,采用網狀結構,作為數字地的一部分,減小模擬信號對數字處理電路的干擾。單片機系統時鐘電路盡可能靠近芯片引腳,并與其他器件和 PCB走線保持適當空間,減少高頻輻射對系統的影響。
結 語
由于采取的硬件、軟件措施正確有效,該保護器順利通過了產品型式試驗,取得3C認證,運行可靠,沒有出現誤動作。采用單片機的中斷,監測系統的電源干擾,繼而監測交流信號的采樣過程。實踐證明,通過軟件和硬件的配合,是消除交流采樣系統高頻干擾的有效方法。
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