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智能化逆變電源系統中的監控模塊是直接和逆變電源系統連接的,易受到供電系統、過程通道及空間干擾等方面的影響,會引起誤測、誤報甚至系統癱瘓。所以在設計系統時,需提高其可靠性,下面介紹幾種提高抗干擾性的方式。
在設計抗干擾性時,需了解干擾的產生及影響。供電系統的干擾指電源和傳輸線內阻的存在,會產生疊加干擾,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入系統而產生干擾,空間干擾指以電磁輻射的方式進入系統產生干擾。這些干擾會使輸入的模擬信號失真及數字信號出錯,輸出的信號混亂,嚴重的甚至是產生失控故障、系統死機。
提高監控模塊的抗干擾的6大方式:
1、對于輸入通道的抗干擾性,可以在信號轉換及提取方面進行設計。如:遠方溫度傳感器與電壓互感器的信號會轉換成電流信號,采取電流傳輸的形式,在進入A/D轉換器時并聯一個電阻,將電流信號轉換成電壓信號。在滿足采樣速率的要求下,模數轉換部分優先采用雙積分式A/D轉換器,輸入電路應有低通濾波器,而數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,監控模塊一般輸出是數字信號,可采用檢測通道的方法,單片機通過檢測通道來判斷輸出結果是否正確,然后做出對應的處理。
3、電路板抗干擾設計,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行。印刷板要合理的分區,監控模塊應采用單點接地抑制干擾,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、開關量可利用干擾信號和有效輸入信號脈寬不同的特點,采取讀兩次的方式,當兩次結果相同才會予以確認。在輸出的開關量控制中,可采取重復輸出數據的方式,即使發生錯誤控制,也可及時處理。
5、在逆變電源監控模塊中,A/D轉換、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,當受到干擾后,會破壞了某一接口的狀態字后導致CPU誤判接口有輸入輸出請求而停止工作,轉去執行相應的輸入輸出服務程序??筛鶕煌妮斎胼敵鐾庠O對時間的要求,分配相應的最大正常輸入輸出時間,或者在輸入輸出的任務模塊中加入相應的超時判斷程序來加強。
6、傳輸線和處理器抗干擾設計,在傳輸線上可采用差分傳輸方式的RS485通信,并在端口進行阻抗匹配,處理器可采用電壓檢測電路和看門狗電路。