圖4 DUT/FTU配電終端電源框圖

金升陽(yáng)配網(wǎng)自動(dòng)化電源解決方案選型推薦：

通常MCU電路及其外圍電路需要與充電電源進(jìn)行隔離，減少高頻干擾對(duì)MCU電路造成影響。此處推薦3000V隔離的超寬電壓輸入穩(wěn)壓電源URF2405LP-20WR3，從充電電源的輸出端取電，為MCU及其外圍電路提供穩(wěn)定的5V電壓，并且能夠解決共模浪涌對(duì)MCU的干擾。
遙信單元的供電電源推薦URF2424P-6WR3寬壓輸入DC-DC電源進(jìn)行隔離，避免共模浪涌從遙信端口對(duì)系統(tǒng)造成沖擊。該沖擊輕則引起系統(tǒng)死機(jī)重啟，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起系統(tǒng)損壞。

當(dāng)給運(yùn)放供電需要正負(fù)電源時(shí)，可以選擇A0512D-2WR2定壓輸入 DC-DC電源，提供±12V電壓輸出。485通信可選擇TD501D485H進(jìn)行隔離，避免通信端口的干擾影響系統(tǒng)可靠性。
配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析：選用高隔離電源模塊、進(jìn)行旁路處理。

由于終端面臨著嚴(yán)酷的EMC環(huán)境，系統(tǒng)存在多個(gè)地方接地，共模干擾對(duì)系統(tǒng)影響很大。對(duì)于電源的應(yīng)用，首先，應(yīng)盡量采用高隔離的電源模塊(如金升陽(yáng)提供的3000V隔離URF系列的模塊)或者在敏感端口進(jìn)行旁路處理(如在單片機(jī)復(fù)位端口上加1nF電容旁路)，以解決共模浪涌/脈沖群等共模類干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，造成系統(tǒng)死機(jī)或者重啟。其次，應(yīng)在敏感的信號(hào)輸入輸出端口進(jìn)行旁路處理。

那么，通常如何進(jìn)行敏感端口的旁路處理呢?以下舉一個(gè)簡(jiǎn)單但非常經(jīng)典的案例。如圖5所示：正常工作時(shí)，按照左圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，電路可以按照預(yù)定程序運(yùn)行。當(dāng)測(cè)試4KV脈沖群性能時(shí)，則容易出現(xiàn)三極管不受控、誤動(dòng)作的情況。在系統(tǒng)中表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象就是繼電器誤跳動(dòng)，一些指示燈或者一些裝置閃爍跳動(dòng)等。這實(shí)際上是I/O口的走線較長(zhǎng)或者控制回路較大時(shí)，容易耦合高頻信號(hào)，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作。添加旁路電容，可以減少高頻信號(hào)的耦合，減小對(duì)端口的干擾，提高產(chǎn)品的一致性和可靠性。當(dāng)然，這只是提供一種解決方法，實(shí)際上可以用優(yōu)化布局等方法去解決。

圖5 典型端口處理案例原理圖

EMC的測(cè)試大部分屬于高頻干擾，容易通過(guò)地線和器件的寄生參數(shù)直接干擾后端的用電電路，因此，脈沖群影響繼電器誤動(dòng)作，共模浪涌引起系統(tǒng)重啟等現(xiàn)象多有發(fā)生，只有恰當(dāng)?shù)碾娫催x型加上優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，才能實(shí)質(zhì)性的提高配電終端的可靠性。

總結(jié)

在嚴(yán)酷的EMC和用電環(huán)境中，要保證配網(wǎng)自動(dòng)化的可靠性和改善用戶的用電質(zhì)量，對(duì)配電終端的電源可靠性要求是極高的，如EMC要求、輸出瞬態(tài)功率要求等。當(dāng)然，這與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是密不可分的，如果單純依靠電源來(lái)提高可靠性，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。金升陽(yáng)不僅是在為配網(wǎng)自動(dòng)化提供高可靠的電源解決方案，更是在不斷探索，把提高電源可靠性的技術(shù)推而廣之，為配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展鼎力相助。