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智能断路器

方案演示会:2013年9月27日 上午10:00-12:00

当前,电气应用越来越广泛,自动化程度越来越高,双向通讯越来越多。与此相应,对电气断路器的要求也越来越高。 电动塑料断路器控制器是用于不同塑料断路器的智能控制器。可应用于配送保护及电气保护。集测量、保护、控制、通讯及显示于一体。

NXP断路器智能控制器方案

断路器是配电系统中一种使用量很大而且面非常广的电器。近年来,随着电能应用范围的不断扩大和机械化、自动化、信息化的要求,断路器在结构、性能、品种规格和产品数量上都有相当的发展。无论在工业、农业、商业、交通运输业、国防、科教卫生、航空航天事业等领域,还是在人们的日常生活中,断路器的使用更是日趋广泛。目前普通塑壳断路器的额定电流可以达到1250A,断路器的生产已经成为电器行业的一大支柱产业。

随着国内电力建设水平的提高,以及低压电器生产技术的不断发展,以正在开发研制之中的智能化、可通信为主要特征的新一代低压电器将成为高档产品。第一代产品已经退出市场,第二代产品将成为低档产品,第三代产品和部分第二代产品将列为中档产品。这些都对塑壳式断路器的控制器提出了更高要求,特别是在智能化水平方面,与传统控制器相比,其智能控制器的出货量及市场占比都在逐年增长。

NXP针对断路器智能控制器应用推出了32位MCU LPC1114FBD48,如图1所示。该控制器采用ARM Cortex-M0处理器,工作频率最高为50MHz,内置嵌套向量中断控制器(NVIC),具有32KB的片内Flash程序存储器,8kB的SRAM,通过片内Bootloader软件来实现在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。该MCU采用单电源供电 (1.8V~3.6V),提供 LQFP48、PLCC44和HVQFN33几种封装形式,具有休眠、断电和深度掉电模式,以降低功耗。

LPC1114FBD48具有42个GPIO引脚,带可配置的上拉和下拉电阻,GPIO引脚可用作边沿或电平触发的中断源,一个引脚的最大电流输出驱动能力为20mA;Fast-mode plus模式下,I2C总线引脚的最大灌电流为20mA;其还带有4个通用定时器/计数器,共4个捕获输入和13个匹配输出,以及可编程的看门狗定时器 (WDT)。该款MCU集成有功率管理单元(PMU),睡眠、深度睡眠和深度掉电模式下将功耗降至最低,通过boot ROM中的功率优化功能Power Profile,只需调用简单的函数即可在给定的应用中实现性能的优化和功耗的最小化;处理器可通过专用启动逻辑(Start Logic)从深度睡眠模式中唤醒,最多可从13个功能引脚触发启动逻辑。

 LPC1114F结构框图