IRIG-B碼對時方式在繼電保護裝置中的應用

1)分頻電路本模塊的功能是將5 MHz的時鐘信號進行分頻處理，輸出1 000 Hz和9 600 Hz的信號，為碼元檢測和識別單元、碼元記錄單元和異步申行發送單元提供時間基準。為了減少計數器的位數進行了多次分頻。
2)碼元檢測和識別單元首先對B碼信號進行串并轉換。用10個D觸發器串聯，用1 000Hz的時鐘信號作為它們的時鐘，這樣只有在1 000 Hz的時鐘信號的上升沿來的時候才對輸入的數據進行輸出，其他時候處于保持原來輸出不變。串行觸發器的輸出分別連到10個并行D觸發器，由IRIG-B碼的上升沿來控制并行D觸發器的輸出Q9～Q0。當并行D觸發器的輸出“Q9Q8Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0”為“0011111111”時，對應的碼元信息為標識位；同理，“0000011111”對應碼元“1”，而“0000000011”對應碼元“0”。碼元檢測原理框圖如圖5所示。

3)秒同步脈沖的產生根據碼元識別結果，如果連續檢測到兩個標識位，則第2個標識位就是參考標志Pr，其前沿為秒同步脈沖的起始點。而參考標志Pr后第1個上升沿對應的是秒同步脈沖經過延時10ms的時刻，所以應該在參考標志Pr后第1個上升沿對應時刻再延時990ms來產生秒同步脈沖信號，在產生秒脈沖的同時把記錄碼元位置信息的計數器A清零。
4)碼元記錄單元碼元記錄單元根據碼元識別結果和碼元位置來組合產生時間信息，包括7位秒信息、7位分信息和6位時信息。
5)信息處理因為當前解出的時間是上一秒的時間信息。信息處理單元要將解碼后的時間加上1 s，同時為便于后續時間信息的傳輸和處理，要將時間信息轉換成BCD碼格式。
6)異步串行發送異步串行發送模塊就是把經過處理后的時間信息通過異步串口發送出去，速率是9 600 bit／s，8位數據位，無校驗位，1位停止位。

4 結束語
IRIC-B碼對時有利于簡化回路設計，并且能夠可靠地提供精確的時間信息，必將在電力系統中得到日益廣泛的應用。
傳統的IRIG-B碼解碼器大多采用單片機來實現，器件較多，結構復雜，在受到外界干擾的情況下還可能出現死機等故障。而采用CPLD設計的解碼器可以大大減少器件的數量、增加解碼器的穩定性和應用的靈活性。根據本方案設計出的解碼器模塊適用于各種電壓等級的保護裝置，性能可靠穩定，時間信息準確、對時脈沖精度高(誤差為幾μs)。