智能型剩余電流保護(hù)器電磁兼容設(shè)計

具體從以下幾個方面進(jìn)行設(shè)計：
單片機工作電源和系統(tǒng)其他電路電源分開設(shè)計，避免其他電路對單片機工作電源產(chǎn)生影響，單片機工作電源設(shè)計留有足夠的余量，防止電源的波動影響單片機工作。在設(shè)計PCB板時，在單片機電源引腳接電容和瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)，如圖2所示。100 μF電解電容存儲的能量在電源波動時(降低)釋放出來，保持電源穩(wěn)定；0．1μF的高頻電容可以吸收電源上的高頻干擾；TVS吸收瞬態(tài)浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預(yù)定值，保持單片機工作電源穩(wěn)定。

復(fù)位電路采用P87LPC767單片機內(nèi)部上電復(fù)位電路，避免干擾信號對復(fù)位電路的直接影響，只要單片機工作電源穩(wěn)定，將不會出現(xiàn)誤復(fù)位引起的誤動作。中斷和其他I／O口電容進(jìn)行濾波，減少干擾的影響。
系統(tǒng)軟件設(shè)計上，啟用P87LPC767內(nèi)部的看門狗，防止PC受到干擾而失控，引起程序亂飛，進(jìn)入“死循環(huán)”。在程序存儲空間的非程序區(qū)設(shè)置軟件陷阱，當(dāng)由于干擾使操作系統(tǒng)失控而進(jìn)入非程序區(qū)時，將引導(dǎo)指令轉(zhuǎn)向?qū)ｉT對程序出錯進(jìn)行處理的程序，使程序納入正軌。

2 系統(tǒng)高頻干擾的消除――“采樣監(jiān)測”法
由于閃電、接地故障或切換電感性設(shè)備而引起的信號參數(shù)產(chǎn)生瞬時擾動，產(chǎn)生的高頻干擾信號主要是通過系統(tǒng)進(jìn)線電源進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部。檢測這方面的抗干擾能力，主要是通過“電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗”驗證。根據(jù)低壓電器產(chǎn)品試驗標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗時在供電輸入端疊加頻率為2 500 Hz，幅度4 000 V的群脈沖，分別進(jìn)行相線、地線的差模、共模，正極性、負(fù)極性試驗，每項試驗時間均為1 min，群脈沖的波形如圖3所示。如果在“電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗”過程中保護(hù)器不產(chǎn)生誤動作，則這方面的抗干擾能力就是合格的。

本系統(tǒng)利用“采樣監(jiān)測”法對電源上的高頻干擾進(jìn)行監(jiān)測，給出相應(yīng)的標(biāo)志，由軟件程序進(jìn)行相應(yīng)的處理，避免保護(hù)器誤動作。詳細(xì)原理如下：
為保證剩余電流測量的實時性，該保護(hù)器采用數(shù)字采樣法測量剩余電流，將剩余電流信號轉(zhuǎn)換為圖4所示的波形，送給P87LPC767單片機內(nèi)部的A／D進(jìn)行采樣測量。

數(shù)字采樣方法具有數(shù)字濾波效果，對信號的通道干擾有抑制作用。設(shè)定每個周期采樣100個點，由定時器T0產(chǎn)生采樣時間間隔。將系統(tǒng)某相進(jìn)線電源(如A相) 信號經(jīng)過降壓、整形電路如圖5所示，轉(zhuǎn)換為方波信號。作為單片機中斷0的觸發(fā)信號，在正常情況下電源信號的頻率為50Hz左右，在兩次中斷期間，對剩余電流的采樣次數(shù)為100次。