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1、单片机脉冲发生器_基于单片机的低压脉冲发生器研制 【摘要】随着经济的快速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的电力工业取得了较大程度上的进步。而在电力系统的运作过程中，往往会出现电力电缆短路或短线的故障，影响了系统的平安而有效的运行。本文主要针对基于单片机的低压脉冲发生器进行了肯定程度上的阐述。首先，对相关单片机的I/O口进行利用，使其产生出具有肯定宽度以及频率的脉冲，以此脉冲来实现对于触发电路的限制。这样一来，又产生了相应的触发脉冲，而它又可以触发MOSFET产生脉冲，最终运用特地的脉冲变压器对其进行肯定程度上的耦合，并将之输入到相应的电缆之上。可以运用编程对相关脉冲的宽度以及周期进行肯定程
2、度上的调整。【关键词】脉冲发生器；电缆故障测距；单片机；编程；低压脉冲法0.引言在电力系统运行的过程之中，往往会出现肯定程度上的电缆故障，对电力系统的正常运行造成影响。因此，实现对于电力电缆故障点精确、刚好而有效的确定非常重要，不仅可以对供电的牢靠性进行肯定程度的提高，同时也可以降低损失。目前状况下，低压脉冲法是人们最常运用的一种故障测距方法，其操作的基本原理如下：首先，在相应的电缆的初始段上施加一个放射脉冲，脉冲就会沿着电缆进行传播，当遇到故障点时，就会进行反射，脉冲又会发生反向的传播。因此，只须要对放射脉冲以及反射脉冲所需时间的时间差进行检测，就能够对故障点的详细位置进行确定。目前状况之下
3、，产生脉冲可以采纳多种方法，比如运用晶体振荡器或者分频器对电路进行肯定程度上的限制，以此来产生相应的脉冲。但是，这种产生脉冲的方法存在较为明显的弊端。一般状况下，它所产生的脉冲宽度较宽且在形态上存在肯定的缺陷，不仅如此，还有可能出现拖尾以及反冲的状况。这样一来，在进行实际测试的时候就会与反射脉冲发生肯定程度上的重叠从而对探测结果的精确性造成影响。本文主要针对基于单片机的低压脉冲发生器进行了肯定程度上的阐述，相比于其他产生脉冲的方法具有较大的优势。因为它可以对脉冲的宽度以及频率进行便利而又有效的限制，并且运用特地的脉冲变压器进行肯定程度上的耦合，再加上对于阻抗匹配网络以及调压装置利用，可以实现对
4、于上述问题的解决。1.设计思想与原理本文提出的设计思想是对相关单片机的I/O口进行利用，使其产生出具有肯定宽度以及频率的脉冲，以此脉冲来实现对于电路的限制。它主要分为两个部分，分别是限制电路以及脉冲产生电路。1.1单片机限制的优势以及选型通过对相应的单片机I/O口进行利用，可以有效而又简便的产生出肯定的脉冲，不仅如此，对于相应的宽度以及频率可以进行肯定程度上的调整，且其形态相对较好。对于单片机来说，要求其足够多的I/O口进行相应的操作，比如进行对于相关吩咐的接收、对于状态指示的发送以及产生相应的触发信号。同时，还要求其操作保持肯定的速度，只有这样，才能够产生出宽度相宜的脉冲。最终，还要求相应的
5、单片机拥有较强的I/O驱动的实力，这样一来，就能够在肯定程度上对脉冲信号的稳定性进行保证。一般状况下，只有单片机的I/O操作速度达到了10MHz，才能保证达到0.1us级别的脉冲。经过我们的分析与探讨，确定选择精简指令集的单片机，因为这种类型的单片机无论是在时钟的周期方面还是在指令周期方面都较短，存在肯定的优势。1.2 MOSFET触发电路MOSFET主要指的是电压限制型的电力电子元件，在相应的栅极以及漏极之间进行对于电压的施加，这样一来，就可以在肯定程度上促使源级与漏极之间相互导通，当电压渐渐降低并达到肯定的程度之后，就可以将其关闭。目前状况下，MOSFET是市场上导通以及关联速度最快的一种
6、电力电子元件，它最大的特点就是具有快速通断性，因此对其特性进行有效的利用，就能够产生出较窄的脉冲。然而，在其栅极之处，存在着肯定量的汲取电容，因此，在将其开通之时，须要对相应的电荷进行肯定程度上的汲取，而在关断时则要进行放电。这就给触发脉冲提出了更高的要求，主要要求其具有肯定的驱动实力，同时，还能在肯定程度上进行电荷的汲取。一般状况下，陡升陡降的MOSFET触发脉冲较为志向。1.3脉冲变压器在运用相应的低压脉冲法进行对于电缆故障的测距之中，一般状况下以负脉冲作为测试信号。在操作的过程之中，须要将测试电路以及电缆进行肯定程度上的隔离，同时还须要与相应的阻抗有较好的匹配，只有这样，才能够对测试的效
7、果进行保证。在完全的流程之中，最主要的部分就是脉冲方式。而脉冲变压器在其中有着非常重要的作用，它可以对脉冲的电压以及电流进行简便而又有效的变换。这样一来，就可以对相关脉冲的极性以及阻抗进行肯定程度上的变更，并能够实现电气隔离。2.实际测试在进行对于基于单片机的低压脉冲发生器的探讨制作之后，我们还进行了相应的实际测试。首先，主要运用泰克TDS3032B示波器实现对于波形的视察以及采集。当相应的电缆故障主要是由于断路而引起时，反射脉冲以及放射脉冲表现出同极性。在这种状况之下，其脉冲的宽度主要置于0.14us档，脉冲较尖，且波形呈现出良好的形态。当电缆故障主要是由于断路而引起时，反射脉冲以及放射脉冲
8、表现出反极性。在这种状况下，相关脉冲的宽度主要置于0.5us档，放射脉冲主要表现为方波。3.结束语本文主要针对基于单片机的低压脉冲发生器进行了肯定程度上的阐述。从单片机限制的优势以及选型、MOSFET触发电路以及脉冲变压器这三个方面阐述了设计思想与原理。并对其进行了相应的实际测试。希望我们的介绍与探讨能为读者供应参考并带来帮助。科【参考文献】徐丙垠,李胜祥,陈宗军.电力电缆故障探测技术M.北京:机械工业出版社,11019.朱云华,艾芊,陆锋.电力电缆故障测距综述J.继电器,2022,34(14):81-87.邢海瀛,陈柏超,张亚迪等.基于倒置电桥法的电力电缆故障定位J.电力自动化设备,2022,28(3):18-21.陈炯,李喆,尹毅等.脉宽和幅值可调的新型超窄脉冲发生器的研制J.高电压技术,2022,31(5):39-40,49.吕亮,方亮,刘蕾等.小型纳秒级电压脉冲发生器的研制J.高电压技术,2003,29(3:42-43,45. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页