漏電保護(hù)器專(zhuān)用芯片的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，家用電器和工業(yè)電器的數(shù)量迅速增加，人們的日常生活與工作已經(jīng)離不開(kāi)各種各樣的電氣設(shè)施與電子裝備，這使得人們對(duì)用電的安全性和供電的可靠性方面提出了更高的要求。作為保護(hù)用戶(hù)人身安全的漏電保護(hù)器，得到了空前廣泛的使用。但是，目前市場(chǎng)上主流的漏電保護(hù)器采用的是進(jìn)口芯片(如日本三菱公司的M54123).該類(lèi)芯片由于在適用標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)思想方面的原因，并不適合中國(guó)現(xiàn)有的輸電線(xiàn)路狀況，導(dǎo)致在實(shí)際的運(yùn)行中誤動(dòng)作

2、頻繁，影響了漏電保護(hù)器的實(shí)際投運(yùn)率。近年來(lái)雖然也有一些國(guó)產(chǎn)芯片(如FM54123)替代進(jìn)口芯片以降低保護(hù)器成本，但都是進(jìn)口芯片的仿制品，不但沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且仍然存在抗干擾能力弱等諸多進(jìn)口芯片同樣的問(wèn)題。因此國(guó)內(nèi)市場(chǎng)亟需一款自主研發(fā)、適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的漏電保護(hù)專(zhuān)用芯片。 本論文對(duì)漏電保護(hù)器的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究，通過(guò)對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)的比較和分析，結(jié)合漏電保護(hù)器上干擾信號(hào)的特點(diǎn)，從理論上解釋了

3、進(jìn)口芯片不適應(yīng)中國(guó)現(xiàn)有輸電線(xiàn)路的原因，并在符合中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，提出了在直接接觸保護(hù)中引入10毫秒不驅(qū)動(dòng)時(shí)間的抗干擾方法等，并在芯片中--加以實(shí)現(xiàn)。 本論文設(shè)計(jì)了HH系列漏電保護(hù)器專(zhuān)用集成電路芯片，其中包括HH-1家用漏電保護(hù)器專(zhuān)用集成電路和HH-2總級(jí)漏電保護(hù)器專(zhuān)用集成電路兩塊芯片，兩塊芯片配合使用，可以構(gòu)成末級(jí).中級(jí).總級(jí)三級(jí)保護(hù)，芯片的主要優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)包括： 1.抗干擾能力強(qiáng)。通過(guò)對(duì)輸電線(xiàn)路上的干擾信號(hào)的觀察和

4、分析，總結(jié)出電網(wǎng)干擾信號(hào)的規(guī)律，并有針對(duì)性地采取抗干擾措施，如引入10毫秒不驅(qū)動(dòng)時(shí)間、尖峰脈沖濾除、信號(hào)連續(xù)性檢測(cè)及引入固定延時(shí)等創(chuàng)新的抗干擾方法。 2.延時(shí)精度高。采用高精度可微調(diào)內(nèi)置振蕩器，可獲得精確的振蕩頻率，并利用數(shù)字模塊產(chǎn)生延時(shí)，有效地提高了延時(shí)的精確度，使得多級(jí)保護(hù)之間的匹配更加方便。 3.可編程應(yīng)用。HH-1芯片通過(guò)編程可以在直接接觸用的一般型和間接接觸用的S型之問(wèn)進(jìn)行切換；HH-2芯片通過(guò)編程可以切換觸發(fā)

5、閾值電壓的范圍。通過(guò)編程使用可以大大提高芯片適用的范圍和應(yīng)用的靈活性 4.多功能、低功耗。在基本的漏電保護(hù)功能之外，HH-1芯片集成了過(guò)電壓保護(hù)功能，HH-2芯片集成了自動(dòng)重合閘功能，豐富了芯片的應(yīng)用。HH-1芯片的功耗僅為1.75mW，HH-2芯片的功耗僅為2mW，不到進(jìn)口M54123芯片功耗的十分之一. HH系列芯片參加了由上海集成電路中心組織的MPW(多項(xiàng)目晶圓)計(jì)劃，采用無(wú)錫上華0.6um混合信號(hào)CMOS工藝進(jìn)行流片，并