Este documento introduce la composición y el principio de un medidor inteligente de tres hilos monofásico de alta corriente, analiza las características de su chip de control y explica el esquema de implementación del medidor inteligente de tres fase monofásico de alta corriente.
Palabras clave: alta corriente; un solo fase de tres hilos; medidor inteligente
Contenido:
1. Descripción general de la solución del medidor eléctrico
2.2 Transformador de corriente Circuito de muestreo de señal de corriente 1 Módulo
2.3 Transformador de corriente Circuito de muestreo de señal de corriente 2 Módulo
3. Realización de funciones del medidor
3.1 Función de acumulación de electricidad
3.2 Función de medición de alta corriente
3.3 Método de cableado
4. Conclusión
1. Descripción general de la solución del medidor eléctrico
Esta solución adopta un diseño modular y basado en plataformas, y una sola fase y tres fases comparten una plataforma de desarrollo. Supera las deficiencias de un solo chip integrado, la necesidad de rediseñar y desarrollar software y hardware, el ciclo largo y la necesidad de pasar mucho tiempo para verificar la confiabilidad y la estabilidad. Esta solución tiene mayor precisión, alcanzando el nivel de 0.5s; El error es el 50% del medidor de nivel 1. Tiene una mejor justicia y entrada para las compañías de ventas de energía. La consistencia del error es mejor y la capacidad anti-interferencia es fuerte. Bajo diversas cantidades de influencia: incluyendo temperatura ambiente, voltaje, frecuencia y campo magnético, el error es pequeño. La especificación de corriente máxima puede alcanzar 200a.
2. Módulo de medidor de electricidad
2.1 Módulo de circuito de muestreo de muestreo de señal de voltaje y divisor de voltaje
El circuito de divisor de voltaje convierte la red externa de 220 V en una señal de entrada de voltaje diferencial a través de la red de resistencia frontal R27, R28, R1, R2, R3, R9, R5, R6, R7, y la ingresa al puerto AD del SOC a través de V3P y V3N.
2.2 Transformador de corriente Circuito de muestreo de señal de corriente 1 Módulo
Principio de implementación específico: la señal de corriente externa pasa a través del transformador de corriente CT1 para generar una señal Millivolt, que pasa a través de la red de divisor de voltaje de resistencia y ingresa al puerto de muestreo AD 1 del chip de medición como una señal diferencial de voltaje.
2.3 Transformador de corriente Circuito de muestreo de señal de corriente 2 Módulo
Principio de implementación específico: la señal de corriente externa pasa a través del transformador de corriente CT2 para generar una señal Millivolt, que ingresa al puerto de muestreo AD 2 del chip de medición como una señal diferencial de voltaje a través de la red de divisor de voltaje de resistencia. Entre ellos, R43 y R45 son divisores de voltaje, R46 y R48 son divisores de voltaje, y C47 y C49 juegan un papel filtrante.
2.4 Módulo de potencia
El módulo de potencia proporciona varios voltajes de la fuente de alimentación para cada módulo funcional. Su circuito se muestra en la Figura 5. La potencia de la red se introduce a partir de N y L y se convierte en un voltaje de aproximadamente 15V +DC_IN a través del circuito. Luego, después de ser estabilizado por V3, se proporciona MVDD para la potencia analógica y se proporciona DVDD para la potencia digital.
2.5 Módulo de salida de pulso
Principio de trabajo específico: el pin de señal de salida del chip de control principal es Sec/Pulse, y la señal está aislada por el acoplador óptico y la salida a AP1 y AP2. E1 es el papel del acoplador óptico para lograr el aislamiento, y C24 es el papel de la eliminación y el filtrado de interferencia. AP1 y AP2 se pueden conectar a una tabla de calibración externa para lograr la calibración y detección de errores.
Principio de trabajo específico: el chip del controlador LCD Y1 está conectado a los pines correspondientes del chip de control principal a través de 4 puertos COM y otros puertos de control de segmentos SEG. Datos del código de segmento de control de salida para controlar el contenido de visualización en la pantalla LCD.
2.7 Módulo de almacenamiento
El módulo de almacenamiento de datos incluye chips de almacenamiento U2 y U3, que almacenan y administran datos como la energía. Los datos de calibración se almacenan en U2, y los datos de potencia se almacenan en U3.
3. Realización de funciones del medidor
A través del diseño modular, el chip principal y el chip de medición son plataformas de diseño de hardware unificadas monofásicas y trifásicas. Las funciones del medidor que deben realizarse ya están listas para la producción en masa. Solo cierto
Se requiere un corte para lograr los requisitos de salida de los medidores de muestra y los pequeños medidores de verificación por lotes. El proceso de calibración es una solución de diseño maduro.
3.1 Función de acumulación de electricidad
Diseño de hardware: el diseño de hardware es un chip de medición y un chip de control principal para realizar la acumulación de medición y otras funciones. Conecte directamente la señal analógica a los tres terminales de entrada diferencial analógica del chip de medición.
Diseño del software: el diseño del software es realizar la acumulación de software de electricidad y la función de gestión de la salida de pulso leyendo los datos de medición correspondientes en el módulo de medición.
3.2 Función de medición de alta corriente
La función de medición de alta corriente significa que la medición se puede realizar cuando la corriente es 200a, porque el transformador de corriente CT de alta corriente se usa para convertir la señal de alta corriente en la señal diferencial de voltaje analógico que el chip de medición se puede ingresar por el chip de medición, realizando la función de muestreo de la corriente instantánea.
3.3 Método de cableado
A través de la coordinación de métodos de cableado específicos, piezas estructurales y hardware,
Se realiza la función de cableado de tres hilos monofásicos.
4. Conclusión
Sobre la base del software unificado y la plataforma de hardware, a través del diseño modular de una fase monofásica y trifásica, se realiza la combinación del circuito de muestreo de corriente de dos vías y otros módulos de circuito, se realiza el diseño de medidor inteligente monofásico con una función de medición de tres hilos monofásico grande. Solo después de cierto corte, se pueden lograr los requisitos de salida del medidor de muestra y el pequeño medidor de lotes. En el diseño de medidores inteligentes monofásicos y trifásicos, tiene un gran valor de promoción. Las ideas de diseño modulares y basadas en la plataforma se pueden aplicar en el proceso de desarrollo de otros productos de medidores.