Sažetak: Analizirane su dvije vrste otkrivanja nestanka struje trofaznog inteligentnog brojila i način njegove realizacije-. U skladu sa zahtjevima detekcije nestanka struje inteligentnog mjerača električne energije, dizajniran je krug koji može učinkovito otkriti nestanak struje i odgovarajuća shema dizajna softvera, te krug za detekciju nestanka struje s jednostavnom funkcijom i visokom cijenom performansi običnog brojila električne energije.
Ključne riječi : detekcija-napajanja; pametno brojilo ; obično brojilo električne energije
Sadržaj:
2. Analiza kruga detekcije nestanka struje pametnog brojila
2.1 Opći okvir sustava napajanja pametnih brojila
2.2 Razdvojeno-fazno napajanje
2.3 Krug detekcije-isključenja napajanja
3. Analiza strujnog kruga detekcije-isključenja uobičajenog električnog brojila
3.1 Krug detekcije nestanka struje običnog brojila
3.2 Napajanje običnog brojila s podijeljenom-fazom
3.3 Softverska obrada signala-isključivanja
1. Uvod
Postojeći tro{0}}krug detekcije nestanka struje pametnog mjerača može pogrešno procijeniti, što može rezultirati neuspjehom normalnog uključivanja i isključivanja i neuštedom energije na vrijeme. Ovaj rad predlaže dva hardverska i softverska rješenja za savršeno rješavanje problema otkrivanja nestanka struje za dva različita tro-fazna brojila. Rješenja se primjenjuju u dva reprezentativna stvarna proizvoda kako bi se potvrdilo da rješenja mogu ispuniti zahtjeve dizajna.
2. Analiza kruga detekcije nestanka struje pametnog brojila
2.1 Opći okvir sustava napajanja pametnih brojila
(1) Otkrivanje -uključenog napajanja: Kada je DC IN napon veći od 5,8 V (izmjenični ulazni napon je veći od 128 V), tranzistor Q9 je zasićen, a Q9 daje nisku razinu i šalje se na pin za detekciju napajanja MCU-a preko R55, obavještavajući da je napajanje normalno i da se može pokrenuti ili izaći iz stanja niske potrošnje.
(2) Detekcija-isključenja napajanja: Kada je DC IN napon manji od 5,8 V (izmjenični ulazni napon je manji od 128 V), tranzistor Q9 se isključuje, a Q9 daje visoku razinu i šalje se na pin za detekciju napajanja MCU-a preko R55, obavještavajući da je napajanje nenormalno, izlazi iz normalnog načina rada, sprema podatke i ulazi u stanje niske potrošnje.
Preklopne karakteristike ovog sklopa nisu dobre, nema karakteristike histereze i lako se javlja podrhtavanje izlaza oko kritične vrijednosti. Ako softver nema relevantnu obradu, mjerač je sklon abnormalnostima. Ako nema baterije unutar mjerača, Q9 pin je također na niskoj razini u stanju -isključenog napajanja, što je isto kao stanje kada je napajanje normalno.
2.2 Razdvojeno-fazno napajanje
AC __N je linija N, GNDC je žica pod naponom C faze, DC1, RC7, CC4 i DC2 tvore krug pada napona otpornika-kondenzatora. Većina pada napona izmjenične struje djeluje na RC7 i CC4. Napon AC CN i AC N stegnut pomoću DC1 spojeni su na sliku 1 za napajanje upravljačkog kruga; napon stegnut od strane DC2 prolazi kroz DC3, RC8, QC2, CC5 i DC4 kako bi se formirao puni-mosni ispravljački krug, a filtrira se putem CC6 ulaza stabilizacije napona, VC1 stabilizacije napona i CC13, CC14 i CC16 stabilizacije napona filtriranjem izlaza kako bi se dobilo VC 5V napajanje za napajanje mjerne snage opskrba.
RC napajanje koje se obično koristi u ovom krugu može emitirati samo jednosmjerno, tako da uzorkovanje tro{0}}fazne struje mora biti izolirano transformatorom, inače će uzrokovati kratki spoj između neutralne žice i žice pod naponom ili između žica pod naponom različitih faza; može se postići izravno uzorkovanje izmjenične struje (struja teče kroz otpornik da proizvede pad napona), smanjujući ukupni trošak.
2.3 Krug detekcije-isključenja napajanja
R11 je strujni -otpornik koji pokreće Q9, a Q9 je sklopna cijev. Kada je napon između BC od Q9 (tj. točke b) niži od 0,7 V, Q9 je odsječen, a AC OFF ulaz u glavni čip je visok nakon što se R50 povuče, R55 ograničava struju, a C1 eliminira podrhtavanje. Kada je napon između BC i Q9 (tj. točke b) viši od 0,7 V, Q9 je uključen, a AC OFF ulaz u glavni čip je nizak. Z1 je cijev regulatora napona, R48 i R49 su otpornici za-dijeljenje napona, a vrijednost detekcije-isključenja napajanja u točki b je 0,7 V, a napon u točki a je 0,7× ()V. Odnosno, vrijednost detekcije-isključenja napajanja DC __IN generirana na slici 1 je 0,7× () + Z1. Kada je DC__IN veći od ove vrijednosti, AC __OFF ulaz u glavni čip je nizak; kada je DC__IN manji od ove vrijednosti, AC __OFF ulaz u glavni čip je visok.
3. Analiza strujnog kruga detekcije-isključenja uobičajenog električnog brojila
3.1 Krug detekcije nestanka struje običnog brojila
VCC je istosmjerni napon nakon što se mrežni napon smanji te ispravi i filtrira pomoću E1. Napon je ovdje relativno visok i ne može se izravno uzorkovati kroz AD priključak glavnog čipa. R11, R51 i C8 mogu se izravno uzorkovati pomoću AD nakon dijeljenja napona. R7, D16 i C38 čine krug uzorkovanja kruga stabilizacije napona, pokrećući Q4 da postigne svrhu kontrole izlaznog napona. Izlazni napon +5V točke ovisi o parametrima D16, a C7 i C6 filtriraju izlazni napon. Kada dođe do nestanka struje, napon opterećenja spojenog na stražnji kraj +5V točke polako opada, a napon VCC točke također polako opada u isto vrijeme. Napon od PWRDN do priključka za uzorkovanje AD glavnog čipa smanjuje se proporcionalno točki VCC, a glavni čip može otkriti nestanak struje.
3.2 Napajanje običnog brojila s podijeljenom-fazom
GND je N linija, GNDC je linija C faze pod naponom, D6, C3, R3, D5 tvore krug pada napona otpornika-kondenzatora, većina pada napona mreže djeluje na C3 i R3, napon stegnut D6 je polu-val kojeg ispravlja D12 i konvergira s naponom nakon polu-vala ispravljanje faze A i faze B na VCC, koja se koristi za napajanje upravljačkog kruga, napon stegnut D5 je polu-val koji ispravlja D11 i filtrira E4 da se dobije VCC istosmjerno napajanje, krug uzorkovanja kruga stabilizacije napona sastavljen od R6, D15, C37 pokreće Q3 za kontrolu izlaznog napona C+5V, a C15 je kondenzator izlaznog filtera.
3.3 Softverska obrada signala-isključivanja
4. Zaključak
Kroz koordinaciju softvera i hardvera, ovaj rad ostvaruje stabilnost i pouzdanost otkrivanja-uključivanja i-isključivanja napajanja tro-pametnih brojila i trofaznih običnih brojila za različite sheme dizajna i zahtjeve, postavljajući čvrste temelje za normalan rad drugih funkcija pametnih brojila i običnih brojila. Zajedničkim naporima tehničkog osoblja projektnog tima, krug detekcije tro-isključenog napajanja-trofaznog brojila primijenjen je na platformu tro-pametnog brojila i platformu tro-običnog trofaznog brojila i postigao je dobre praktične rezultate.