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    摘　要：该文简单分析了P87LPC762单片机的特性，介绍了利用单片机实现保护器动作特性可调的设计思路和实现方法，给出了单片机控制保护器动作特性可调的硬件电路、控制流程及部分源程序

1　概述

为了确保用电和人员设备的安全，以及避免因漏电造成的电力损失，农村低压电网均须安装保护器。通常每一台保护器动作电流和动作时间都是出厂前就设定的，由于其动作保护特性的局限性，有时会出现频繁跳闸现象，严重影响了农村低压电网的供电可靠性。本文介绍的动作特性可调的漏电保护器不是利用单片机控制，使一台保护器同时具有几种不同的额定泼电动作电流及动作时间，以提高产品的适用性，方便用户选用。

本保护器系统的核心是P87LPC762单片机。P87LPC762是PHILIPS公司推出的一种80C51改进型CPU，它增加了WDT（看门狗）、I2C总线、模拟比较器、8位A/D及8位D/A转换器、PWM（脉冲宽度调制器）、上电复位检测、欠压复位检测等功能；保证I/O口驱动电流达到20mA；运行速度为标准80C51单片机的2倍，而且工作温度范围达到了工业标准；单片机本身的可靠性即电磁兼容性很好，同时不仅具备了MCS-51系列已有的特点，还继承了PHILIPS半导体的低功耗特性及不可破译性。

由P87LPC762单片机构成的保护器与传统的保护器相比，实现了动作特性可调的功能，而且动作特性更加精确可靠。

2　电路结构与工作原理

硬件原理图见图1。

本保护器仍用电流互感器作为信号测量元件，检测出的微弱的电压信号经LM324放大后，使之成为单片机模拟比较器的输入信号。检测出的信号在进行放大时利用一组拨动开关改变反馈电阻的阻值，使漏电流在0.2A、0.4A和0.5A时放大电路输出的电压均相等，这样用户就可以根据实际需要自行改变漏电保护器的额定动作值。

放大电路的输出信号输入到单片机的模拟比较器输入端，与电路设定的基准电压进行比较。比较器1和比较器2的基准电压分别为额定动作电流下的基准电压和5倍额定动作电流下的基准电压。若比较器1输出为低电平，则漏电保护器不动作；若比较器1输出为高电平，则再看比较器2的输出，若比较器2输出为低电平，则保护器按照额定电流下的动作时间进行动作；若比较器2输出为高电平，则保护器按照5倍额定电流下的动作时间进行动作。这样对额定电流下的动作时间和5倍额定电流下的动作时间分别设计不同的程序控制，一方面可以准确达到JB8756中所要求的保护器在额定电流和大电流下的动作时间，另一方面还可以消除了由于元器件参数误差引起的动作时间的误差，缩小了不同漏电保护器动作特性之间的差异，提高了产品的一致性。

动作特性可调的保护器的另一个特点是它可以选择延时间。用另一组拨动开关分别控制P87LPC764单片机P1.2、P1.3、P1.1端，当软件检测到某一端为低电平，则执行相应程序，使其和延时时间分别为0.2s、0.4s、0.6s。此外，还设置了另一开关K4，它与P1.0端相连，当开关K4闭合时，它与P1.0端相连，当开关K4闭合时，P1.0端输入为零，漏电保护器具有重合闸功能；反之，开关K4断开，则漏电保护器无重合闸功能。

3　软件设计

当关电复位时，程序首先进行初始化，设置输入出端口等。然后读入K1~K4状态并保存。

当检测到漏电大于额定动作电流时，先根据K1~K3状态延时0.2s、0.4s、0.6s后，再检测漏电流；若此时漏电流仍大于额定动作电流，保护器跳闸。再根据K4的状态，确定跳闸后是否重合。

当检测到漏电大于5倍额定动作电流时，先根据K1~K3状态延时0.15s、0.3s、0.45s后，再检测漏电流；若此时漏电流仍大于额定动作电流，保护器跳闸。再根据K4的状态，确定跳闸后是否重合。

程序流程图如图2。

4　结束语

本文介绍的动作特性可调的保护器充分利用了P87LPC762单片机的输入输出口的特点及较强的带负载能力、WDT等性能，结构简洁、可靠性强、成本低、体积小，在实际应用中获了较满意的效果。