新型带软件校表功能的单相多费率电能表的设计

引言

传统的机械电能表，是通过磁力矩驱动铝盘，带计量器计量电量的。这种计量方式存在着寿命短、误差大、需定期调试，容易窃电，现场抄表等诸多缺陷，操作的可靠性亦得不到保证，而且给城市电网的建设、规划和分析带来了很大困难。为了解决上述问题，具有防窃电塑封电感功能的，液晶显示的，带有红外通讯、485通讯的电子电能表逐渐被应用，而且将逐渐成为市场的主流。

系统组成

带软件校表功能的单向付费率表的系统结构如图 1 所示。实现原理为：电网的电流和电压信号通过分流器，被采样芯片采样过来，以脉冲(CF)的方式输出给单片机，单片机通过对电能高频脉冲CF的采集和分析，输出电能指示脉冲信号，供脉冲灯和校表用，吧并利用CF信号，计算出采集到的电量，送到LCD驱动，在LCD上显示，同时又写入EEPROM；EEPROM中除了保存电量信息外，还有表号等信息，这些信息可以通过红外和485通讯抄读和设置，也可以在LCD上显示。

硬件设计

硬件设计如图1所示，分为时钟供给模块、数据存储模块、脉冲采集模块、软件校表模块、掉电检测模块、红外输出模块、485通讯模块、电池电压检测模块、拉闸控制模块。主控芯片采用NEC单片机UPD78F0485，其基本特性如下：1.8~5.5V宽电压供电；内部集成PLL锁相环晶振电路，温漂极小；低功耗，副时钟工作的时候，功耗最低1uA；内部集成上电复位电路和低电压检测电路，方便做掉电数据存储；内部集成A/D，可以做电池电压检测；有沿触发外部中断，可以采集电量脉冲；内部集成了IIC电路和两个UART电路，方便2路通讯；并集成了2个16位定时器，2个8位定时器，通用I/O口众多塑封电感。这些资源，都是UPD78F0485被用来设计电能表的重要原因。

下面就电能表中的一些主要硬件电贴片电感路的设计做一个简要的分析。

1)485通讯电路设计：

图2：485通讯电路结构

在电能表系统中，抄表系统在抄表的时候只有固定的集中方式：485、载波、红外。485作为成本低、运行可靠、抄表速度快等特点，现在是抄表用的最广泛的一种方式。图2即为485电路的基本结构。此电路通过光耦把单片机输出的信号，隔离输出到3085芯片，3085芯片再把此信号转变成差分信号送给总线。接受的信号也要通过光耦隔离送回单片机。此电路的特点是3085的RE和DE两个引脚由一根引线一起控制，节省了单片机的一个I/O口，这种接法是有条件的，即电能表上的通讯不是绝对的全双工。由于485电路的差分信号传输距离比较远，一般布线的环境也比较恶劣，所以485线路必须有压敏电阻进行高压保护，而且还要有TVS管，防止瞬态的高压干扰和遭受雷击。

2)红外通讯电结构：

图3：红外通讯电路结构

红外通讯电路在电表里使用非常广泛，是由于目前红外掌机抄表的方式还在很多地区使用。在这种市场需求的带动下，单片机有两路UART口来做通讯就变得必须了。如图3所示，在红外发射电路中，采用两个三极管叠加，其中TXD网络用来发送数据信号，38K网络用来发送载波信号，这样由于硬件电路的逻辑与作用使得LE绕行电感D3发送出我们预期的数据。这种电路只是红外发送电路的一种连接方式，也可以，采用一个三极管村田电感，在程序里面做TXD和38K的与运算。

3)计量电路：

图4：计量电路的结构

计量电路有ADE7755作为采样芯片，通过分流器也就是图上的錳痛片采集电压电流，内部计算成有功功率，然后以脉冲(CF)的方式输出。单片机采集这个脉冲，计算电量。图下方的很多电阻构成了电表的精度调节电路。

大电流电感

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关于LCS702HG死区时间的问题！各位大神，测试HB点，死区时间是在待机或者轻载的时候测出320ns，但是在满载的时候死区时间是160ns，这个是对的吗？没人回答 帮你顶起来谢谢了！也许搞这个的人真的很少。

ＬＣ并联谐振中Ｌ的设计 大家好 我想设计一个电感 但是由于空间的关系 想使用变压器的磁芯来减小安装空间 由于我对材料的知识理解太少所以想请教论坛大神的意见


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