多因素干扰作用下微控器抗扰特性的正交试验研究

　　0引言

　　微控器是自动控制、检测等电气电子设备中广泛使用的核心功能部件，因此其抗电磁干扰(即电磁兼容性)的研究是电气电子设备设计中重要的、不可忽视的问题之一。

　　快速瞬变脉冲群干扰是一种典型的电磁干扰形式。由于电网或一个系统里接有数量庞大的各式各样的电器设备，使得电网或系统里存在大量的来自感性负载的中断、继电器和接触器的跳动而产生的瞬态脉冲，这些瞬态脉冲有瞬变快(上升时间短)、重复率高、能t较低的特点，危害极大。本文拟通过正交试验研究在典型脉冲—快速瞬变脉冲群—干扰的情况下，微控器的受干扰特性，具有广泛的意义。

　　1试验设备及干扰脉冲

　　根据GB/T17626.4一1998的规定，研究快速瞬变脉冲群的干扰特性需要的主要设备包括脉冲发生器、容性藕合夹、被试验设备、试验结果记录设备等。分述如下:

　　(1)脉冲发生器:发射快速瞬变脉冲群来干扰被试验设备，本研究所用脉冲发生器的型号为PEFT4010。

　　(2)容性藕合央:在与被试验线路没有任何电连接的情况下，容性藕合夹以共模形式将脉冲发生器发射的快速瞬变脉冲群干扰辆合到被试验线路上。容性祸合夹也简称容性夹。

　　(3)被试验设备:被试验设备主要由计算机、微控器及整流电源、信号线、计数器构成，其中微控器和计数器为自制设备。实验时微控器由一个单片机代替，它接收遥控器输人的工作脉冲(计数脉冲)信号，并能显示脉冲宽度和个数。微控器整流电源将220V交流电压整流为gV直流电压作为微控器的直流电源，信号线将微控器输出的工作脉冲传输到继电器，控制继电器的开闭，导线型号为1007CSATR一64，24AWG。计数器与继电器的输出相连，从而记录继电器开闭的次数。计算机通过编程记录工作脉冲的详细情况，如工作脉冲的宽度、相应宽度的工作脉冲出现的次数等指标，以便对试验结果进行分析，寻找干扰的规律。

　　(4)典型的快速瞬变脉冲群的构成。典型的快速瞬变脉冲群的构成如图1所示。图1(a)为单个脉冲的归一化波形;图l(b)为单个脉冲的重复周期，它反映单个脉冲的频率;图1(a)为脉冲群周期。

　　2对微控器的正交试验

　　2.，试验原理

　　不加干扰的情形如图2(a)所示，通过遥控器输人脉冲指令到微控器，其波形如图3(a)所示，微控器将该指令通过信号线输出到继电器以控制继电器工作。遥控器输人脉冲的脉宽和脉冲个数可以调整，此处选取脉宽为55个记数单位，脉冲频率为2.IHz。脉冲个数根据试验要求选64、128、192、256个，试验时间分别对应于0.5、1、1.5、Zmin。微控器能显示工作脉冲的宽度和个数，微控器的输出信号通过信号线传输到继电器，并同时送人计算机。计数器显示接收到的工作脉冲个数。如果没有干扰，微控器、计数器显示的脉冲个数以及计算机记录的工作脉冲个数应该与遥控器发出的脉冲个数指令相等，计算机记录的工作脉冲脉宽也应该是遥控器发出的工作脉宽指令即微控器控制的继电器开闭工作状态正常。微控器工作所需的直流电源为gV，由整流器供给。