一種soc三相電能表電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電能表技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SOC三相電能表電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有國內(nèi)外的三相電能表的設(shè)計方案有多芯片和單芯片兩種:
[0003]其中單芯片方案(SOC)，計量芯片和MCU集成在一塊芯片中，其優(yōu)點是電路簡單成本低，缺點是計量精度和時鐘精度低，可靠性差，達不到國網(wǎng)智能電能表的技術(shù)要求，只能用于設(shè)計簡易的數(shù)據(jù)采集儀表；
[0004]其中多芯片方案(組合式方案)，由專用多功能電能計量芯片采樣與電能計量有關(guān)的電壓、電流、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，計量有功正反向電量；由單片機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算管理、顯示、通訊、存儲和欠費控制，實現(xiàn)分時電價和梯度電價的計量要求。多芯片方案的優(yōu)點是計量和時鐘精度高，可靠性高，能滿足國家電網(wǎng)公司對智能電表的技術(shù)要求；缺點是電路略復雜，成本略高，適合設(shè)計高級計量儀表。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種計量精確、成本低的SOC三相電能表電路。
[0006]本實用新型為達到上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:一種SOC三相電能表電路，其包括V9003芯片控制電路、電源電路、電壓采樣電路、電流采樣電路、LCD顯示電路、RS485通信電路、紅外通信電路、24LC512數(shù)據(jù)存儲電路、LED指示電路、脈沖輸出電路、按鍵電路，其中:
[0007]所述V9003芯片控制電路包括計量電路和MCU電路，計量電路對電壓、電流信號進行處理，輸出有功、無功脈沖信號，為系統(tǒng)提供電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等計量數(shù)據(jù)，MCU電路完成電能計量、數(shù)據(jù)處理、顯示處理、通信處理、按鍵處理、系統(tǒng)控制的功能，計量電路和MCU電路由包含計量和MCU電路的SOC型V9003芯片及外圍電路組成；
[0008]所述電源電路由降壓電路、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、電池及外圍電路組成；
[0009]所述電壓采樣電路由3個獨立的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)、濾波電路組成，所述電壓采樣電路將電壓信號Ua、Ub、Uc轉(zhuǎn)換成低電壓輸入到計量芯片，電壓采樣電路為系統(tǒng)提供電壓信號;
[0010]所述電流采樣電路由3個獨立的電流互感器、采樣電阻、濾波電路組成，所述電流采樣電路將電流信號Ia、Ib、Ic轉(zhuǎn)換成電壓信號輸入到計量芯片，電流采樣電路為系統(tǒng)提供電流信號；
[0011 ] 所述IXD顯示電路由I個IXD顯示器件及外圍電路組成；
[0012]所述RS485通信電路由I個485芯片外圍電路、2個光電耦合器、I個TVS管、I個熱敏電阻組成；
[0013]所述紅外通信電路由I個紅外接收管、I個紅外發(fā)射管及外圍電路組成；
[0014]所述24LC512數(shù)據(jù)存儲電路用于保存系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)，停電后數(shù)據(jù)不丟失，由存儲芯片24LC512及外圍電路組成；
[0015]所述LED指示電路用于指示電能表的故障信息，由I個LED及外圍電路組成；
[0016]所述脈沖輸出電路用于檢測有功電能、無功電能的計量精度，由2個LED、2個光電耦合器及外圍電路組成；
[0017]所述按鍵電路用于LCD液晶顯示翻屏、編程使能開關(guān)，由I個讀數(shù)按鍵、I個編程開關(guān)按鍵、外圍電路組成。
[0018]所述電源電路輸出兩路相互獨立的電源:第一電源和第二電源，第一電源給V9003芯片控制電路、紅外通信電路提供電源，第二電源給RS485通信電路提供電源，所述電源電路中還設(shè)有備用電池；正常工作時V9003芯片由第一電源提供電源，停電時由備用電池提供電源，恢復通電后電能表的參數(shù)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)不丟失，時鐘繼續(xù)走時。
[0019]所述LCD顯示電路中的LCD顯示器件連接V9003芯片的LCD驅(qū)動端口 SEG0-SEG35、C0M0-C0M3，V9003芯片通過內(nèi)置IXD驅(qū)動模塊直接驅(qū)動IXD顯示器件。
[0020]所述RS485通信電路輸出端設(shè)有保護電路，所述保護電路包括TVS管、熱敏電阻；保護485通信線路在雷擊和強電誤接時不受破壞。
[0021]所述脈沖輸出電路連接V9003芯片的端口 CFl、CF2，通過光電耦合器輸出有功脈沖、無功脈沖指示信息到檢測端口。
[0022]所述數(shù)據(jù)存儲電路的芯片24LC512通過SCL、SDA端口和控制電路的V9003芯片的P16、P13端口連接；V9003芯片用端口 P16、P13模擬SCL、SDA，采用I2C總線讀寫存儲芯片的數(shù)據(jù)。
[0023]本實用新型的有益效果是:采用上述結(jié)構(gòu)，采用一個一體式集成的三相SOC型V9003芯片，將計量芯片和MCU集成在一塊芯片上，使整個電路結(jié)構(gòu)精簡、電路板小、計量精度高、時鐘精度高、顯示數(shù)據(jù)簡潔，能加快開發(fā)進度，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。其中:
[0025]圖1是本實用新型SOC三相電能表電路的原理框圖；
[0026]圖2是本實用新型V9003芯片控制電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0027]為詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳細說明。
[0028]請參閱圖1及圖2所示，本實用新型SOC三相電能表電路包括V9003芯片控制電路1、電源電路2、電壓采樣電路3、電流采樣電路4、IXD顯示電路5、RS485通信電路6、紅外通信電路7、24LC512數(shù)據(jù)存儲電路8、LED指示電路9、脈沖輸出電路10、按鍵電路11，其中:
[0029]所述V9003芯片控制電路I包括計量電路和MCU電路，計量電路對電壓、電流信號進行處理，輸出有功、無功脈沖信號，為系統(tǒng)提供電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等計量數(shù)據(jù)，MCU電路完成電能計量、數(shù)據(jù)處理、顯示處理、通信處理、按鍵處理、系統(tǒng)控制的功能，計量電路和MCU電路由包含計量和MCU電路的SOC型的V9003芯片及外圍電路組成，V9003芯片是杭州萬工科技有限公司的一款集成電能計量、MCU功能的三相SOC芯片；
[0030]所述電源電路2由降壓電路、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、電池及外圍電路組成，降壓電路由3個獨立的變壓器組成，每個變壓器由I個初級線圈和2個次級線圈組成；
[0031]所述電壓采樣電路3由3個獨立的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)、濾波電路組成，所述電壓采樣電路3將電壓信號Ua、Ub、Uc轉(zhuǎn)換成低電壓輸入到計量芯片，電壓采樣電路3為系統(tǒng)提供電壓信號，電壓采樣電路3 —端連接電壓輸入接口 Ua、Ub、Uc、Un，另一端連接V9003芯片的端口UAP、UBP、UCP、UN ；
[0032]所述電流采樣電路4由3個獨立的電流互感器、采樣電阻、濾波電路組成，所述電流采樣電路4將電流信號Ia、Ib、Ic轉(zhuǎn)換成電壓信號輸入到計量芯片，電流采樣電路4為系統(tǒng)提供電流信號，電流采樣電路4 一端連接電流輸入接口 Ia+、Ia-