Resumen: Se analizan dos tipos de detección de fallas de energía en medidores eléctricos inteligentes trifásicos-y su método de realización. De acuerdo con los requisitos de detección de fallas de energía del medidor de electricidad inteligente, se diseña un circuito que puede detectar fallas de energía de manera eficiente y el esquema de diseño de software correspondiente, y un circuito de detección de fallas de energía con función simple y rendimiento de alto costo de un medidor de electricidad común.
Palabras clave: potencia-detección de caídas; medidor inteligente; medidor de electricidad ordinario
Contenido:
2. Análisis del circuito de detección de fallas de energía del medidor inteligente.
2.1 Marco general del sistema de suministro de energía del medidor inteligente
2.2 Fuente de alimentación de fase dividida-
2.3 Circuito de detección de apagado-
3. Análisis del circuito de detección de apagado-de un medidor eléctrico común
3.1 Circuito de detección de fallas de energía del medidor eléctrico ordinario
3.2 Suministro de energía de fase dividida-contador ordinario
3.3 Procesamiento del software de señal de apagado-
1. Introducción
El circuito de detección de fallas de energía del medidor inteligente trifásico- existente puede realizar un cálculo incorrecto, lo que provocará que no se encienda y apague normalmente y que la energía no se ahorre a tiempo. Este artículo propone dos soluciones de hardware y software para resolver perfectamente el problema de detección de fallas de energía para dos medidores trifásicos- diferentes. Las soluciones se aplican en dos productos reales representativos para verificar que las soluciones puedan cumplir con los requisitos de diseño.
2. Análisis del circuito de detección de fallas de energía del medidor inteligente.
2.1 Marco general del sistema de suministro de energía del medidor inteligente
(1) Detección de encendido-: cuando el voltaje de entrada de CC es superior a 5,8 V (el voltaje de entrada de CA es superior a 128 V), el transistor Q9 se satura y Q9 genera un nivel bajo y se envía al pin de detección de energía de la MCU a través de R55, informando que la fuente de alimentación es normal y se puede inicializar o salir del estado de bajo consumo.
(2) Detección de apagado-de energía: cuando el voltaje de entrada de CC es inferior a 5,8 V (el voltaje de entrada de CA es inferior a 128 V), el transistor Q9 se corta y Q9 genera un nivel alto y se envía al pin de detección de energía de la MCU a través de R55, informando que la fuente de alimentación es anormal, saliendo del modo de trabajo normal, guardando datos y entrando en el estado de bajo consumo.
Las características de conmutación de este circuito no son buenas, no hay característica de histéresis y es fácil que se produzca fluctuación de salida alrededor del valor crítico. Si el software no tiene un procesamiento relevante, el medidor es propenso a sufrir anomalías. Si no hay batería dentro del medidor, el pin Q9 también está en un nivel bajo en el estado -apagado, que es el mismo que el estado cuando la energía es normal.
2.2 Fuente de alimentación de fase dividida-
AC __N es la línea N, GNDC es el cable vivo de la fase C, DC1, RC7, CC4 y DC2 forman un circuito de caída de voltaje de condensador de resistencia-. La mayor parte de la caída de voltaje de la alimentación de CA actúa sobre RC7 y CC4. Los voltajes AC CN y AC N fijados por DC1 están conectados a la Figura 1 para el suministro de energía del circuito de control; el voltaje fijado por DC2 pasa a través de DC3, RC8, QC2, CC5 y DC4 para formar un circuito de rectificación de puente completo-y se filtra mediante el filtrado de entrada de estabilización de voltaje CC6, estabilización de voltaje VC1 y filtrado de salida de estabilización de voltaje CC13, CC14 y CC16 para obtener una fuente de alimentación VC de 5 V para suministrar. la fuente de alimentación de medición.
La fuente de alimentación RC comúnmente utilizada en este circuito solo puede emitir en una dirección, por lo que el muestreo de corriente trifásico- debe aislarse mediante un transformador; de lo contrario, provocará un cortocircuito entre el cable neutro y el cable vivo o entre los cables vivos de diferentes fases; Se puede lograr un muestreo directo de corriente CA (la corriente fluye a través de la resistencia para producir una caída de voltaje), lo que reduce el costo general.
2.3 Circuito de detección de apagado-
R11 es la resistencia limitadora de corriente-que impulsa a Q9 y Q9 es un tubo de interruptor. Cuando el voltaje entre BC de Q9 (es decir, el punto b) es inferior a 0,7 V, Q9 se corta y la entrada de CA APAGADA al chip principal es alta después de que R50 se levanta, R55 limita la corriente y C1 elimina la fluctuación. Cuando el voltaje entre BC de Q9 (es decir, el punto b) es superior a 0,7 V, Q9 se enciende y la entrada de CA APAGADA al chip principal es baja. Z1 es un tubo regulador de voltaje, R48 y R49 son resistencias divisorias de voltaje-y el valor de detección de apagado- en el punto b es 0,7 V, y el voltaje en el punto a es 0,7 × () V. Es decir, el valor de detección de apagado-de DC __IN generado en la Figura 1 es 0,7 × () + Z1. Cuando DC __IN es mayor que este valor, la entrada AC __OFF al chip principal es baja; cuando DC __IN es menor que este valor, la entrada AC __OFF al chip principal es alta.
3. Análisis del circuito de detección de apagado-de un medidor eléctrico común
3.1 Circuito de detección de fallas de energía del medidor eléctrico ordinario
VCC es el voltaje de CC después de que E1 reduce, rectifica y filtra el voltaje de red. El voltaje aquí es relativamente alto y no se puede muestrear directamente a través del puerto AD del chip principal. R11, R51 y C8 pueden ser muestreados directamente por AD después de la división de voltaje. R7, D16 y C38 forman el circuito de muestreo del circuito de estabilización de voltaje, impulsando a Q4 para lograr el propósito de controlar el voltaje de salida. El voltaje de salida del punto +5V depende de los parámetros de D16, y C7 y C6 filtran el voltaje de salida. Cuando ocurre un corte de energía, el voltaje de la carga conectada al extremo posterior del punto +5V disminuye lentamente y el voltaje del punto VCC también disminuye lentamente al mismo tiempo. El voltaje de PWRDN al puerto de muestreo AD del chip principal disminuye en proporción al punto VCC y el chip principal puede detectar la falla de energía.
3.2 Suministro de energía de fase dividida-contador ordinario
GND es la línea N, GNDC es la línea viva de la fase C, D6, C3, R3, D5 forman un circuito de caída de voltaje del condensador de resistencia-, la mayor parte de la caída de voltaje de la red eléctrica actúa sobre C3 y R3, el voltaje fijado por D6 es media-onda rectificada por D12 y convergió con el voltaje después Rectificación de media-onda de la fase A y la fase B en VCC, que se utiliza para alimentar el circuito de control, el voltaje fijado por D5 es media-onda rectificada por D11 y filtrada por E4 para obtener la fuente de alimentación de CC de VCC, el circuito de muestreo del circuito de estabilización de voltaje compuesto por R6, D15, C37 impulsa Q3 para controlar el voltaje de salida. C+5V y C15 es el condensador del filtro de salida.
3.3 Procesamiento del software de señal de apagado-
4. Conclusión
A través de la coordinación de software y hardware, este documento analiza la estabilidad y confiabilidad de la detección de encendido-encendido y{1}}apagado de medidores inteligentes trifásicos-y medidores ordinarios trifásicos-para diferentes esquemas y requisitos de diseño, sentando una base sólida para el funcionamiento normal de otras funciones de medidores inteligentes y medidores ordinarios. Gracias a los esfuerzos conjuntos del personal técnico del equipo del proyecto, el circuito de detección de apagado del medidor trifásico-de energía-se aplicó a la plataforma del medidor inteligente trifásico y a la plataforma del medidor ordinario trifásico-y se lograron buenos resultados prácticos.