所謂電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在其預(yù)定的電磁環(huán)境中實際運行時，既不受周圍電磁環(huán)境的影響，又不影響周圍環(huán)境，也不發(fā)生性能惡化或誤動作，而能夠按照技術(shù)要求正常工作的性能。

　　為保證智能型框架式斷路器具有優(yōu)良的電磁兼容性，一般要進(jìn)行以下電磁兼容性試驗。

　　1. 電力線路低頻騷擾抗擾度試驗，目的是驗證當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)諧波、電流驟降、電流分?jǐn)鄷r的抗干擾能力。

　　2. 靜電放電抗擾度試驗，目的是驗證當(dāng)人體或物體所帶靜電荷對斷路器可觸及部位放電時的抗干擾能力。

　　3. 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗，目的是驗證由閃電、接地故障或切換電感性電路而引起的信號參數(shù)產(chǎn)生瞬時擾動時的抗干擾能力。這種試驗是一種耦合到電力線路、控制線路、信號線路上的由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群試驗。

　　4. 浪涌（沖擊）抗擾度試驗，目的是驗證由斷路或雷電瞬變過電壓引起的單極性浪涌（沖擊）時的抗干擾能力。這種干擾對以單片機系統(tǒng)為保護(hù)核心的智能型框架式斷路危害很大，嚴(yán)重時將使其失去保護(hù)功能。

　　5. 射頻電磁場輻射抗擾度試驗，目的是驗證斷路器處于各種電磁輻射環(huán)境如手持無線電收發(fā)機、無線電廣播、車載無線電發(fā)射機、各種工業(yè)電磁源等的抗干擾能力。對于這種來自空間的電磁干擾，采用在單片機系統(tǒng)周圍加金屬屏蔽的辦法即可取得較好的效果。

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三、 電磁干擾對單片機系統(tǒng)的影響

　　以上所述的電磁干擾對單片機本身的時鐘信號、中斷信號、取樣信號等影響很大，另外當(dāng)電磁干擾噪聲越過一定門限時，將導(dǎo)致單片機系統(tǒng)出錯甚至死機，所以本文只對單片機系統(tǒng)本身的抗干擾進(jìn)行分析。

　　單片機系統(tǒng)異常一般有以下幾種情況：單片機瞬間異常，但能夠自動修正；單片機異常后，由中斷或復(fù)位信號使其恢復(fù)工作；單片機異常后，需由操作者干預(yù)或進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位；單片機異常并導(dǎo)致元器件損壞、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)錯誤等。

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四、 單片機系統(tǒng)的硬件抗干擾電路分析

　　根據(jù)不同的功能，單片機系統(tǒng)的抗干擾電路和方法很多，如采用外殼屏蔽技術(shù)、電網(wǎng)濾波技術(shù)、系統(tǒng)接地技術(shù)、合理布線等。本文僅對單片機系統(tǒng)受到干擾后的快速復(fù)位電路、看門狗電路進(jìn)行分析和討論。

1. 快速可靠的復(fù)位電路

　　圖1為-簡單的RC上電復(fù)位電路，在RC電路充電過程中，RESET端出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機復(fù)位，這種復(fù)位電路中，干擾易串入復(fù)位端，一般情況下雖不會造成單片機的錯誤復(fù)位，但會引起其內(nèi)部寄存器的錯誤復(fù)位，造成系統(tǒng)誤動。

復(fù)位信號是單片機最為敏感的信號之一，為使單片機系統(tǒng)安全可靠地工作，使復(fù)位電路具有快速上電復(fù)位、掉電復(fù)位等功能，可采用Motorola公司生產(chǎn)的專用復(fù)位芯片MC33064/MC33164以及其它公司生產(chǎn)的同類產(chǎn)品構(gòu)成的復(fù)位電路，以提高系統(tǒng)受到干擾后復(fù)位的可靠性，圖2所示。

2. 看門狗電路

　　為提高斷路器單片機系統(tǒng)的抗干擾性，最好直接選用帶有看門狗電路的單片機較好，它可以通過用戶編程來選擇硬件看門狗或軟件看門狗，通過用戶程序?qū)撮T狗計數(shù)器進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位操作。

內(nèi)部不帶看門狗電路的單片機，可以設(shè)計外接看門狗電路，如圖3所示。

　　圖中將555接成一個多諧振蕩器，計數(shù)為16進(jìn)制，當(dāng)數(shù)到第8個脈沖時，Q端輸高電平。利用單片機的一個I/O口控制計數(shù)器清零端，只要每次清零的脈沖時間小于8個脈沖周期，Q端就保持低電平，當(dāng)單片機異常時，計數(shù)器不能在8個脈沖內(nèi)清零，則Q端輸出高電平，使單片機系統(tǒng)復(fù)位。

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五、 斷路器單片機系統(tǒng)的軟件抗干擾措施

1. 單片機中I/O電路刷新

　　在單片機結(jié)構(gòu)中，I/O電路一般靠近管芯邊緣，外部的電磁噪聲容易對其邏輯電路產(chǎn)生影響，因此一方面在硬件上采取措施，如對I/O端口加電容進(jìn)行濾波，另一方面在用戶程序中應(yīng)定期對I/O中的寄存器進(jìn)行刷新，以減少由于電磁干擾而產(chǎn)生的誤動作。

2. 采用數(shù)字濾波技術(shù)

　　來自傳感器的信號中?；祀s各種頻率的干擾信號，在信號端采用RC低通濾波器可以抑制高頻干擾信號，但對低頻干擾信號的濾波效果較差，而數(shù)字濾波技術(shù)可以對來自電網(wǎng)的極低頻率的干擾信號進(jìn)行濾波。數(shù)字濾波方法較多，以下僅用均方根法對輸入的電流和電壓數(shù)字信號進(jìn)行處理分析。

　　均方根法是根據(jù)電工原理中連續(xù)周期交流信號的有效值的定義，將連續(xù)信號離散化，用數(shù)值積分代替連續(xù)積分，從而導(dǎo)出有效值與采樣值之間的關(guān)系。

有效值的計算公式

利用檢測電路對交流電流和交流電壓信號均勻采樣即將一個周期n等分，則采樣周期 △t=T/n

此時

　　這種算法應(yīng)用于連續(xù)周期交流信號時，計算精度高，抗波形畸變能力強，可以連續(xù)采樣，減少單片機系統(tǒng)的誤動，提高系統(tǒng)的抗電磁干擾性。采樣流程見下圖。

3. 設(shè)置自診斷程序

　　為防止單片機系統(tǒng)RAM區(qū)的數(shù)據(jù)被電磁干擾所破壞，可在RAM區(qū)內(nèi)設(shè)置檢驗標(biāo)志，應(yīng)用自診斷程序定期對這些標(biāo)志進(jìn)行檢驗，標(biāo)志正常時則程序繼續(xù)執(zhí)行，標(biāo)志不正常時將程序?qū)氤跏蓟刂分?，使系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)然這種自診斷僅能對重點RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，也是一種最初級的自診斷方式。

六、 結(jié)論

　　隨著單片機技術(shù)在低壓電器領(lǐng)域的應(yīng)用，智能型框架式斷路器的電磁兼容性應(yīng)受到足夠的重視，從硬件和軟件兩方面來提高其電磁兼容性，根據(jù)斷路器特定的應(yīng)用場所采取軟硬件有機結(jié)合的方法，來取得事半功倍的效果，切實保證低壓配電系統(tǒng)的安全可靠運行。