随着我国经济的迅速发展,人民生活水平的显著提高,家用电器和工业电器的数量迅速增加,人们的日常生活与工作已经离不开各种各样的电气设施与电子装备,这使得人们对用电的安全性和供电的可靠性方面提出了更高的要求。作为保护用户人身安全的漏电保护器,得到了空前广泛的使用。但是,目前市场上主流的漏电保护器采用的是进口芯片(如日本三菱公司的M54123)。该类芯片由于在适用标准及设计思想方面的原因,并不适合中国现有的输电线路状况,导致在实际的运行中误动作频繁,影响了漏电保护器的实际投运率。近年来虽然也有一些国产芯片(如FM54123)替代进口芯片以降低保护器成本,但都是进口芯片的仿制品,不但没有自主知识产权,而且仍然存在抗干扰能力弱等诸多进口芯片同样的问题。因此国内市场亟需一款自主研发、适应中国国情的漏电保护专用芯片。本论文对漏电保护器的国际标准和中国国家标准进行了深入研究,通过对国际标准和中国国家标准中关键指标参数的比较和分析,结合输电线路上干扰信号的特点,从理论上解释了进口芯片不适应中国现有输电线路的原因,并在符合中国国家标准的前提下,提出了在直接接触保护中引入10毫秒不驱动时间的抗干扰方法等,并在芯片中一一加以实现。本论文设计了HH系列漏电保护器专用集成电路芯片,其中包括HH-1家用漏电保护器专用集成电路和HH-2总级漏电保护器专用集成电路两块芯片,两块芯片配合使用,可以构成末级-中级-总级三级保护,芯片的主要优点和创新点包括:1.抗干扰能力强。通过对输电线路上的干扰信号的观察和分析,总结出电网干扰信号的规律,并有针对性地采取抗干扰措施,如引入10毫秒不驱动时间、尖峰脉冲滤除、信号连续性检测及引入固定延时等创新的抗干扰方法。2.延时精度高。采用高精度可微调内置振荡器,可获得精确的振荡频率,并利用数字模块产生延时,有效地提高了延时的精确度,使得多级保护之间的匹配更加方便。3.可编程应用。HH-1芯片通过编程可以在直接接触用的一般型和间接接触用的S型之间进行切换;HH-2芯片通过编程可以切换触发阈值电压的范围。通过编程使用可以大大提高芯片适用的范围和应用的灵活性4.多功能、低功耗。在基本的漏电保护功能之外,HH-1芯片集成了过电压保护功能,HH-2芯片集成了自动重合闸功能,丰富了芯片的应用。HH-1芯片的功耗仅为1.75mW,HH-2芯片的功耗仅为2mW,不到进口M54123芯片功耗的十分之一。HH系列芯片参加了由上海集成电路中心组织的MPW(多项目晶圆)计划,采用无锡上华0.6um混合信号CMOS工艺进行流片,并对芯片进行封装与测试,测试结果理想,达到了设计所要求的全部功能和性能指标。并通过了包括电磁兼容测试在内的第三方检测认证,获得了合格的用户使用报告。