基于AVR单片机的电力投切装置开发
等方面，都充分体现和代表了当前单片机嵌入式系统发展的趋势。本课题采用AVR系列中的ATmega48V芯片，使用C语言进行开发设计，以提高产品开发效率和系统的可维护性。具有较高的性价比，是ATmega48V的突出优点。它提供23个可编程的I/O口线，4K字节的系统内可编程 Flash，256字节的EEPROM，6路10位ADC等配置，能够满足本课题的设计要求。
单片机程序整体是一个循环结构，首先进行程序初始化，包括管脚方向、中断方式、定时器等设置。单片机的一个引脚检测投入控制信号的电平状态，为高电平时，读取并保存过零检测引脚的电平值，当过零检测引脚发生反转（高→低或者低→高）时，单片机对应引脚输出周期为200us占空比50％的矩形脉冲，触发可控硅导通。延迟一定时间（60ms左右）控制电磁接触器闭合，完成投入过程。当收到切除信号（低电平）时，单片机管脚输出矩形脉冲触发可控硅导通，控制断开接触器，延迟一定时间终止输出脉冲，电流为零时可控硅自然关断。
五、结论
以ATmega48V为投切装置的核心，外围电路简单，功能设计灵活，产品成本低，工作稳定可靠。投切时的浪涌电流小，可以频繁地进行投、切操作。本装置应用于电力无功补偿和谐波治理设备中，可以增加投切电容器的组数以提高补偿精度，抑制谐波，提高电网电能质量。
图5分别是触发脉冲波形图以及与电网电压波形对比图（因电网电压幅值较大，只显示其部分波形）。
本课题开发的电力投切装置，经现场测试可以达到的性能指标如下：
（1）开通时间60 ms；关断时间60 ms。
（2）开关接触电阻≤0.02Ω；控制电路功耗2 w。
（3）开关在额定电流负载下温升≤25℃。
（4）系统电压处于额定电压的±20%范围内，能正常工作；超过额定电压 自动强行跳闸。
（5）缺相时开关拒合闸。正常运行时，出现缺相自动跳闸，响应时间≤0.2 s。
（6）系统停电时，开关自动跳闸响应时间≤0.2 s。
（7）开关工作电源异常时，开关自动跳闸。
（8）采用LED指示，包括开关合闸、跳闸位置以及缺相故障指示。
本文作者创新点：本课题开发的电力投切装置电压等级660伏，切合华北地区冶金、矿山等企业的实际需求；采用AVR系列单片机ATmega48V作为核心部件，使得投切装置功能强、性能稳定。
本课题所开发的电力投切装置，可广泛应用于工矿企业供电系统中自动控制场合，特别是在电力谐波治理和无功补偿设备中作为开关部件，具有明显的性能优势和良好的应用前景，经济效益可达500万元以上。
参考文献
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