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智能化逆變電源系統(tǒng)中的監(jiān)控模塊是直接和逆變電源系統(tǒng)連接的,易受到供電系統(tǒng)、過程通道及空間干擾等方面的影響,會引起誤測、誤報甚至系統(tǒng)癱瘓。所以在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時,需提高其可靠性,下面介紹幾種提高抗干擾性的方式。
在設(shè)計(jì)抗干擾性時,需了解干擾的產(chǎn)生及影響。供電系統(tǒng)的干擾指電源和傳輸線內(nèi)阻的存在,會產(chǎn)生疊加干擾,過程通道的干擾指外界干擾通過和微處理器相連的通道進(jìn)入系統(tǒng)而產(chǎn)生干擾,空間干擾指以電磁輻射的方式進(jìn)入系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。這些干擾會使輸入的模擬信號失真及數(shù)字信號出錯,輸出的信號混亂,嚴(yán)重的甚至是產(chǎn)生失控故障、系統(tǒng)死機(jī)。
提高監(jiān)控模塊的抗干擾的6大方式:
1、對于輸入通道的抗干擾性,可以在信號轉(zhuǎn)換及提取方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。如:遠(yuǎn)方溫度傳感器與電壓互感器的信號會轉(zhuǎn)換成電流信號,采取電流傳輸?shù)男问剑谶M(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器時并聯(lián)一個電阻,將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。在滿足采樣速率的要求下,模數(shù)轉(zhuǎn)換部分優(yōu)先采用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器,輸入電路應(yīng)有低通濾波器,而數(shù)字輸入通道可采取光電隔離方式。
2、對于輸出通道的抗干擾性,監(jiān)控模塊一般輸出是數(shù)字信號,可采用檢測通道的方法,單片機(jī)通過檢測通道來判斷輸出結(jié)果是否正確,然后做出對應(yīng)的處理。
3、電路板抗干擾設(shè)計(jì),電路板布線需按照控制噪聲、減小噪聲的傳播耦合,噪聲吸收三大原則來執(zhí)行。印刷板要合理的分區(qū),監(jiān)控模塊應(yīng)采用單點(diǎn)接地抑制干擾,每個單元電路的電源端加裝去耦電容,同時連線要盡量短。
4、開關(guān)量可利用干擾信號和有效輸入信號脈寬不同的特點(diǎn),采取讀兩次的方式,當(dāng)兩次結(jié)果相同才會予以確認(rèn)。在輸出的開關(guān)量控制中,可采取重復(fù)輸出數(shù)據(jù)的方式,即使發(fā)生錯誤控制,也可及時處理。
5、在逆變電源監(jiān)控模塊中,A/D轉(zhuǎn)換、顯示等輸入輸出接口和CPU之間采用查詢或中斷方式工作,接口對干擾很敏感,當(dāng)受到干擾后,會破壞了某一接口的狀態(tài)字后導(dǎo)致CPU誤判接口有輸入輸出請求而停止工作,轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的輸入輸出服務(wù)程序??筛鶕?jù)不同的輸入輸出外設(shè)對時間的要求,分配相應(yīng)的最大正常輸入輸出時間,或者在輸入輸出的任務(wù)模塊中加入相應(yīng)的超時判斷程序來加強(qiáng)。
6、傳輸線和處理器抗干擾設(shè)計(jì),在傳輸線上可采用差分傳輸方式的RS485通信,并在端口進(jìn)行阻抗匹配,處理器可采用電壓檢測電路和看門狗電路。