一种实用的数字式亮度调整电路-电力系统保护与控制.PDF

第32卷 　第10期 继 电器 Vol. 32 No. 10 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 2004 年5 月16 日 RELAY May 16 , 2004 75 一种实用的数字式亮度调整电路 王尔玺 , 田志国 , 张道峰 (许继日立电气有限公司 ,河南 许昌 461000) 摘要 : 分析了当今继电保护人机接口亮度调整所用的方式 , 以及该方式在现场运行所存在的调节麻烦 、精度 不高 、随时间和温度漂移大 、调节时需要螺丝刀 , 自动化程度很低的问题 ;针对这些问题介绍了一种实用数字 式亮度调整电路 ,阐明了该电路的优点、设计原理 、注意事项 。 关键词 : 亮度调整 ; 　人机接口; 　数字式电路 ( ) 中图分类号 : TM77 ,TN76 　　　文献标识码 : B 　　　文章编号 : 2004 0 　引言 在继电保护行业中MMI 的亮度调整大多采用 机械式电位器来完成 ,在现场中普遍会有亮度调节 麻烦 、精度不高 、随时间和温度漂移大等问题 ,而且 亮度调节需要螺丝刀 , 自动化程度很低 。 数字电位器具有调节准确方便 ,使用寿命长 ,受 物理环境影响小 , 性能稳定等特点 。在继 电保护 MMI 上采用数字化电位器亮度调节完全解决了上述 问题 ,使得亮度调节更加方便 、快捷 、先进 。而且我 们在继电保护行业率先采用了数字式电路的亮度调 节方法 ,也成为许继日立 ID 系列保护硬件平台的一 个亮点 。 1 　原理简介 如图 1 所示 , FPGA 或 CPLD 接受按键的输入 , 图 1 　数字亮度调整原理图 并进行去抖动逻辑运算 。把逻辑判断的结果提供给 Fig. 1 　Scheme of digital brightness adjustment DS1669 式数字式电位器 ,使得 DS1669 式数字式电 位器的输出电阻按我们所需要的结果进行变化 。 DS1669 是数字式电位器 ,在 UC 和 UD 管脚的 控制下 , 提供可调节数字式 电阻。D 管脚提供和 CPU 的接口,使得 CPU 可使用数字脉冲方便地控制 DS1669 数字式电位器的输出电阻。 MAX629 是受控的电压源 ,在 DS1669 数字式电 ( ) 位器输出电阻的控制下 ,输出可变的电压 VEE ,满 足MMI 亮度可调 的要求 。而且该芯片提供 了和 CPU 的接口,可以采用 CPU 来控制该芯片是否进入 节能模式 。 图2 　去抖原理图 Fig. 2 　Scheme of dithering prevention 2 　设计注意事项 质按键 ,造成接触不 良,线路噪声加剧 ,或是人为按 在数字亮度调节的电路中易出现按键次数与实 键动作不正常 。为了消除此现象 , 需要进行去抖处 际要求不符 ,出现这种现象的原因通常是使用了劣 76 继电器 理 。在本设计中用 FPGA 进行此项处理 ,原理见图 3 　结语 2 。按键的振荡时间最大为 10 ms