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二代AFD模块-正面
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新版2
AFDD-2dai

故障电弧探测器功能模组 AFD_Module LS01

本产品为符合GB14287.4 标准AFD故障电弧检测模块,通过和外部电路的配合,可以对线路中的串联故障电弧、并联故障电弧进行有效的检测,同时有效避免非故障电弧的误报警。

本产品使用3.3V电源供电,要求纹波<50mV。典型工作电流70mA,最大工作电流80mA。

本产品已通过EMC测试。

 

模块尺寸及接口定义图

 

HS_A, HS_B    互感器H输入引脚

LS_ALS_B          互感器L输入引脚

VCC           电源,供电电压3.3V

GND           

KEY1          测试/设置按键

KEY2          MCU复位按键

KEY3          备用按键

BUZZ          蜂鸣器报警备用

LED           输出灯
ARC_FAULT     故障电弧输出信号

DE            预留

TXDRXD            UART接口  

 

 

 

3 模块原理框图

 

互感器H和互感器L对负载线路中的信号进行采样。将采样信号进行特殊处理得到特征模拟信号,通过MCUAD处理单元,特征模拟信号转化为特征数字信号。此数字信号经由MCU和电弧检测模块间的复杂算法,来判断负载电路中是否有故障电弧发生。当发生故障电弧时,输出相应的信号。

模块提供:

LED interface,用于发光二极管输出表达。

KEY interface,按键控制,用于必要的输入操作控制。

同时此模块可提供I2CUART等接口进行通信,可以与外部电路进行通讯或将报警信息上传给监控设备,从而有效预防故障电弧火灾的发生。

 

模块工作可分为两个阶段校准阶段和一般工作阶段。此两阶段工作时,需要由VCCGND引脚输入3.3V电源电压HSLS连接传感器LEDKEY有关引脚连接对应外围器件

校准阶段每个模块连接匹配的传感器后首先需要进行校准校准过程主要通过有关按键的控制驱动,并由LED显示表达

模块按键引脚自带电平上拉。在等待校准状态时,KEY1按键引脚输入低,触发校准动作。校准时,以5A标准纯阻性电流作为校准标称值,待校准完成,对应LEDARC_FAULT引脚输出高电平。

一般工作阶段:模块正常探测电弧状态。

KEY1按键引脚为自检按钮,自检正常是ARC_FAULT引脚输出高电平表示电路和软件工作正常

如果正常工作时主电路发生故障电弧模块探测出后同样地ARC_FALUT输出高电平

ARC_FAULT输出高电平的状态,按KEY2按键,电路复位,消除报警状态,ARC_FAULT引脚输出低直到再次探测出故障电弧或者再次按KEY1按键自检

 

模块测试板说明书

 

 

功能:用于直接对模块进行评估/测试/开发调试。

 

 

4 模块测试板

 

模块引脚和模块测试板元件引脚主要对应关系

KEY3-------------      S1_1

KEY2 RESTART-----        S1_2复位

KEY1 TEST /SET---      S1_3 测试

LED--------------      D1_1黄灯

ARC_FAULT--------      D1_2红灯

 

模块测试板准备

  1. 测试板可检测、校准一个模块。
  2. J4接入5v电源电压,给电路供电。

3KS15V电源开关。 D0,电源工作指示灯。

4.也可以通过J53.3v电源供电,同时KS1不起作用。

5U3为模块接口

6.互感器接口,HS接黄色接互感器,LS接黑色互感器L

7D1_1黄灯,标定指示灯。

8D1_2红灯,故障电弧输出指示灯。

9S1_3测试按键,S1_2复位按键。

10DB模块1RS232接口,可进行串口通讯

 

 

 

模块校准过程

 

  1. 初始校准:之前未曾校准过

测试板初始上电,黄灯短亮长暗闪烁,表示未曾校准过。

给互感器加5A电流,按KEY1键,进入校准步骤1。校准步骤1完成,黄灯亮。校准步骤2完成,黄灯红灯全亮。

 

  1. 再次校准:之前已校准过,再次校准

首先,给互感器加5A电流,并按住KEY1键,然后再给测试板上电,进入校准过程。步骤1完成,黄灯亮;接着自动进入校准步骤2,完成后黄灯红灯全亮。

 

 

电弧探测操作说明

1.测试状态:按KEY1测试按键,红灯亮,按KEY2复位键,模块复位,红灯灭,清除报警输出。

2.检测状态:

互感器串入检测线路,当有实际电弧产生时, 电弧信号产生,报警输出红灯亮,此时按KEY2复位键,红灯灭,清除报警输出,继续检测故障电弧。

 

 

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