高压双电源转换控制器的功能与干扰措施

glsheng

高压双电源转换控制器的功能与干扰措施：控制器由ARM及输入输出、显示、电源和485通信等模块组成。CPU采用S3C44BOX作为微处理器，ARM在基本RISC结构上增强的特性使ARM处理器在高性能、低代码规模、低功耗和小的硅片尺寸方面取得良好的平衡。输入/输出采用串行接口芯片74LS164/165，液晶模块采用LCM122×32，RS232/RS485接口部分采用Maxim系列芯片进行电平转换，控制器的实时时钟用DS1302实现，Flash Memory选用SSTT的39VF020存储器，选用ISSI的62LV1024SRAM芯片作为外扩数据交换区，两路三相电压电流的采样采用隔离变压器完成，采样精度为1%。控制器电源电压为220V（50Hz/60Hz）或12V/24V直流电源。
    双电源转换控制器监测主、备两路电源，主要实现以下功能：
    （1）测量与显示：能够测量两路三相相电压、电流、频率、功率因数，检测转换开关的状态是合闸、分闸或者脱扣等。若两电源存在过压、欠压，则采样整流得到的直流电压信号与设定的所要求的电压相比较，会偏大或者偏小；若存在缺相情况，则经整流后得到的直流电压较三相电整流后得到的直流电压会低，且会出现过零现象，将系统的状态在面板上用LCD和发光二极管显示出来。
    （2）判断与控制：控制器对两路电的供电质量进行延时判断后，具有0min～1.5min可调的自动切换时间来控制转换开关切换。转换开关可以是两个机械联锁的接触器。
    （3）编程与设置：允许用户对工作状态“自动／手动”、“一路优先供电、二路优先供电和无优先供电”通信参数、转换需要的各种延时等参数进行更改设定。
    （4）直流电源：控制器的供电电源可以外接直流供电（12V～24V）也可以不接；不接时，当两路A相电压都没有时，系统报警。
    （5）参数整定：控制器的所有参数均采用数字化调整，每个参数均可以单独调整，因此不会对其它参数造成影响，提高了整机的可靠性和稳定性。在两个电源转换的过程中，为了使供电电路稳定，保证切换过程的准确性和安全性，避免由于短时电压变化导致的误动作需要人为延时，延时时间由用户通过分档开关进行选择，由开关量输入系统。
    （6）双电源供电双分状态：系统负载于双分状态时，不论两组电源是否正常以及系统处于“手动”和“自动”的预置状态，系统都仍然保持双分状态。
    （7）产品保护功能：具有过负荷和短路保护，断相和断路保护，失压和欠压保护。
    （8）高性能ARM程序控制：采用模块化结构设计，具有极强的抗电磁干扰能力，适合在强电磁干扰的复杂环境中使用，无噪声运行。采用嵌入式安装方式，结构紧凑，节能降耗，符合国家绿色电气产品标准。同时具有RS232、RS485串行通信接口，借助于PC或数据采集系统上运行的软件，能提供一个简单实用的对工业和民用建筑物的双电源切换管理方案。
    在高压环境中，不可避免地会遇到电源波动、电磁波辐射等干扰。当遇到强干扰时，运行的程序会产生异常、出错、跑飞，甚至死循环，造成了系统的崩溃。因此，除了在电路上增加抗干扰的措施外，单片机型号的选取和一些软件措施也是必要的。在软件中设置了看门狗程序，以监控系统的运行。
    控制器的软件功能以检测和控制为主，采用C语言编写。外部硬件电路已经完成了电压故障的判定，程序只需读取相应的故障状态位输入，经位判断后转入相应故障处理程序即可。
    干扰会影响控制器的稳定运行，所以在电路设计方面采取了多种抗干扰措施：
    （1）通过隔离器件传输信息，在电气上将单片机与各种传感器、开关等隔离开来，可以较好地防止串模干扰。
    （2）合理布置地线，将系统中的数字地与模拟地分开，最后在一点相连，避免了数字信号对模拟信号的干扰。
    （3）电源进线端加去耦电容，在削弱各类高频干扰。
本文来自    http://www.glspower.org/c503.html