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单相智能电表工作原理及设计

2020-09-12 15:42

  今天为大家介绍一项国家发明授权专利单相智能电表。该专利由华立科技股份有限公司申请,并于2017年5月17日获得授权公告。

  当前,通用的分立设计方案的电能表一般采用微控制器单元(micro controlunit,MCU)加专用计量芯片、时钟芯片和液晶驱动芯片等外围器件的,独立芯片完成独立的计量、时钟、液晶(liquid crystal display,LCD)显示和数据管理功能。其中专用的计量芯片完成电信号的测量和计量;MCU完成通过通信接口从计量芯片获取计量数据,并进行处理的功能;时钟芯片实现日历时钟和和液晶驱动芯片完成液晶显示功能。很明显,电能表的现有分立设计方案存在硬件电路复杂、可靠性差的缺陷。

  为了解决现有技术中存在的缺点和不足,本实用新型提供了用于简化电路结构、提高硬件电路可靠性的单相智能电表。

  为了达到上述技术目的,本实用新型提供了单相智能电表,所述单相智能电表,包括:表计主控芯片,在所述表计主控芯片的输入端连接有电压信号采样电路、基于锰铜分流器的电流信号采样电路以及基于电流互感器的电流信号采样电路;还包括连接在所述表计主控芯片上的存储电路、液晶显示电路、近红外通讯电路、RF通讯电路以及脉冲输出电路。

  在所述表计主控芯片上还连接有用于对所述表计主控芯片供电的电源电路。所述表计主控芯片为HT5017芯片。所述电压信号采样电路,包括:依次相连的电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13,在电阻R13的一端连接有RC电路;在所述RC电路中设有电阻R70以及与所述电阻R70并联的电阻R14、电阻R16,在所述电阻R16与所述R70之间还设有电容C11、电容C12。

  可选的,所述基于锰铜分流器的电流信号采样电路,包括:连接在火线上的第一线路和第二线路;在所述第一线,在所述第二线,在所述第一线路与所述第二线。所述基于电流互感器的电流信号采样电路,包括:连接在零线上的第三电路和第四电路;在所述第三电路上并联有电阻R21和电阻R22,还包括与所述电阻R21串联的电容C37;在所述第四电路上并联有电阻R23和电阻R24,还包括与所述电阻R23串联的电容。

  本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:通过使用集成多种功能的芯片,简化了使用该芯片的单相智能电表的结构,同时提高了单相智能电表的可靠性。