專利名稱：用于三相電子式電能表的全失壓模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電網(wǎng)全失壓電路處理模塊，尤其涉及一種基于三相電能表的
全失壓模塊。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)中各相失壓記錄情況及失壓時的電量，是為了合理地追補電量。全失壓是三相電壓(單相表為單相電壓)均低于電能表的臨界電壓，且負(fù)荷電流大于5%額定(基本)電流的工況。在全失壓狀態(tài)下電子式電能表已失去供電而不能記錄全失壓數(shù)據(jù)。目前用電管理部門大部分采用失壓記錄儀來記錄失壓發(fā)生時間。作為準(zhǔn)確計量的一種輔助設(shè)備，失壓記錄儀有效地防止了有意/無意的PT回路斷電故障，并使其造成的損失盡可能最小。但是所述計時器只能記錄時間，不能記錄此時的電流值，以致不能合理地追補電量。此外失壓記錄儀作為一個單獨的設(shè)備，不僅占用計量柜空間，增加計量用互感器負(fù)荷，而且增加了運行維護(hù)工作。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于設(shè)計電網(wǎng)處于全失壓工況下，準(zhǔn)確計量該工況發(fā)生和結(jié)束的時間以及此時電流值，通過記錄這幾個基本值來計算的全失壓時安時值，以便準(zhǔn)確的判斷全失壓工況的測量檢測電路模塊。 本實用新型提供的這種用于三相電子式電能表的全失壓模塊，包括掉電或上電檢測電路、電流采樣電路、低功耗微控制器MCU、數(shù)據(jù)存儲單元、用于提供電源的電池及電源轉(zhuǎn)換電路，所述電流采樣電路主要由電流轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路組成，所述MCU對經(jīng)過電流采樣電路調(diào)理后的電壓信號進(jìn)行采樣、分析，判斷是否進(jìn)入全失壓并進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲處理。[0005] 所述電池采用電表低功耗6V電池，電源轉(zhuǎn)換電路將電池6V轉(zhuǎn)換成3. 3V。所述電源轉(zhuǎn)換電路主要由低功耗直流穩(wěn)壓芯片S812C33組成。所述數(shù)據(jù)存儲單元主要由24C04存儲芯片組成，該存儲芯片作為與三相電子式電能表的接口。 當(dāng)電能表(以下簡稱主表)正常工作時，本實用新型停止工作；當(dāng)主表因掉電不能工作時，本實用新型自動開始工作。本實用新型可以記錄全失壓發(fā)生的起始時間、結(jié)束時間和電流值，為用電管理部門提供依據(jù)，以便分析是否竊電和及時追補電量。本實用新型可以方便的移植在不同廠家的電能表上，主表只需要留出幾個接口 ，便可以實現(xiàn)全失壓記錄功能。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點 (l)本實用新型的接口簡單，只需要電能表的主表有幾個接口 (見圖2)就可以，可
移植性好，因此可以廣泛移植于不同廠家的電能表上，具有極大的推廣價值。
(2)由于本實用新型的采用了低功耗微控制器，同時在軟件方面主要的工作(信
號采樣、數(shù)據(jù)處理及保存等)全在中斷服務(wù)程序中完成，當(dāng)全失壓結(jié)束后，MCU處于超低功
耗，極大的降低了電路功耗，延長了電池使用壽命。
3[0010] (3)模塊結(jié)構(gòu)簡單，成本低，具有極大的價格優(yōu)勢，利于推廣。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。 圖2是本實用新型的電路圖。 圖3是本實用新型電流采樣中斷處理流程圖。
具體實施方式從圖l可以看出本實用新型具有電池及電源轉(zhuǎn)換電路、掉電/上電檢測模塊、電流 采樣模塊、MCU、數(shù)據(jù)存儲單元。 從圖2可以看出本實用新型的電流采樣電路主要由電流轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路 組成，電阻R21-電阻R26，和運放LPV324的A部分組成的信號放大電路對輸入的A路電流 信號進(jìn)行差分放大，由電阻R15-電阻R20和運放的B部分組成的信號放大電路對輸入的B 路電流信號進(jìn)行差分放大，由電阻R9——電阻R14和運放的C部分組成的信號放大電路對 輸入的C路電流信號進(jìn)行差分放大，由R7、R8、C5、C6、C7、C8和運放的D部分組成信號的基 準(zhǔn)，這四個部分組成電流采樣電路模塊。這3路信號進(jìn)入MCU，由MCU來完成電流信號的采 樣、計算，以及全失壓判斷處理。 由二極管和R27組成掉電檢測電路，當(dāng)MCU未加測到主機是掉電狀態(tài)的時候，MCU 會進(jìn)入低功耗狀態(tài)下，在檢測到掉電信號后，MCU進(jìn)入工作狀態(tài)，開始采集電流，讀出24C04 芯片(數(shù)據(jù)存儲單元主要由該芯片組成)中的參數(shù)和相關(guān)信息，判斷系統(tǒng)是否是全失壓狀 態(tài)，然后進(jìn)行相關(guān)處理。然后如果MCU檢測到主機是上電狀態(tài)的時候，MCU會往24C04中保 存的參數(shù)和相關(guān)信息，重新進(jìn)入低功耗狀態(tài)下。 由R1，R2，R3，R4，D3，D4，Q1組成的E2PR0M電路，完成主機和本實用新型的MCU和 主機信息存儲和交換。當(dāng)是MCU處理信息時，由MCU控制IIC總線，當(dāng)有主機和本實用新型 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時候，由主機控制IIC總線。 從圖2可以看出電源轉(zhuǎn)換電路主要由Cl、 C2、 C3和低功耗穩(wěn)壓芯片組成，把6V的 直流電源轉(zhuǎn)化為MCU及其他模塊電路所需要的電源，以及給存儲芯片和采樣電路供電，該 電路由低功耗穩(wěn)壓芯片S-812C33實現(xiàn)。 電源轉(zhuǎn)換電路除了上述實施例設(shè)計的外，也可由一些等效電路替代。 在軟件設(shè)計上面，為了使整機功耗降低，主要的工作(信號采樣、數(shù)據(jù)處理及保存 等)全在中斷服務(wù)程序中完成(見圖3)。編制中斷服務(wù)程序分利用MCU的I/0具有外部中 斷的特性，編制軟件時采用中斷方式，而不采用查詢方式，另外，當(dāng)有定時中斷時，只把MCU 喚醒，其余模塊仍然處于關(guān)斷狀態(tài)。在一段時間內(nèi)，未檢測到全失壓時，MCU重新進(jìn)入低功 耗模式。對模塊(芯片)供電進(jìn)行控制，即根據(jù)工作需要接通相應(yīng)功能模塊的電源，當(dāng)要進(jìn) 行數(shù)據(jù)存儲時，才給E乍ROM供電，結(jié)束存儲時立即關(guān)斷相應(yīng)部分的電源；當(dāng)要進(jìn)行電流采樣 時，才給運算放大器供電，結(jié)束電流采樣時立即關(guān)斷相應(yīng)部分的電源。
權(quán)利要求一種用于三相電子式電能表的全失壓模塊，其特征在于包括掉電或上電檢測電路、電流采樣電路、低功耗微控制器MCU、數(shù)據(jù)存儲單元、用于提供電源的電池及電源轉(zhuǎn)換電路，所述電流采樣電路主要由電流轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路組成，所述MCU對經(jīng)過電流采樣電路調(diào)理后的電壓信號進(jìn)行采樣、分析，判斷是否進(jìn)入全失壓并進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三相電子式電能表的全失壓模塊，其特征在于電池采用 電表低功耗6V電池，電源轉(zhuǎn)換電路將電池6V轉(zhuǎn)換成3. 3V。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三相電子式電能表的全失壓模塊，其特征在于電源轉(zhuǎn)換 電路主要由低功耗直流穩(wěn)壓芯片S812C33組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于三相電子式電能表的全失壓模塊，其特征在于所述 數(shù)據(jù)存儲單元主要由24C04存儲芯片組成，該存儲芯片作為與三相電子式電能表的接口。
專利摘要本實用新型提供的這種用于三相電子式電能表的全失壓模塊，包括掉電或上電檢測電路、電流采樣電路、低功耗微控制器MCU、數(shù)據(jù)存儲單元、用于提供電源的電池及電源轉(zhuǎn)換電路，所述電流采樣電路主要由電流轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路組成，所述MCU對經(jīng)過電流采樣電路調(diào)理后的電壓信號進(jìn)行采樣、分析，判斷是否進(jìn)入全失壓并進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲處理。本實用新型可以方便的移植在不同廠家的電能表上，主表只需要留出幾個接口，便可以實現(xiàn)全失壓記錄功能。
文檔編號G01R19/175GK201522536SQ20092025922
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者廖迪洪, 扶小飛, 李先懷, 樊堅, 石云烽, 童嶸 申請人:威勝集團(tuán)有限公司