CN201788230U - 双锰铜电流采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种双锰铜电流采样电路，包括火线锰铜电流采样部分和零线电流采样部分，用于给计量管理MCU提供电流采样信号。零线电流采样部分包括锰铜分流器、采样芯片及隔离变压器，锰铜分流器采样零线电流，采样芯片对采样信号进行处理，隔离变压器将经过处理的采样信号隔离耦合到计量管理MCU。本实用新型解决了火线和零线不能同时采用锰铜采样的问题，相对电流互感器电流采样，可以从采样原理上加强抗强磁干扰能力，保证采样数据的准确性，其次该方案器件尺寸小，方便安装，物料成本降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能计量技术领域，具体涉及电子式电能表的电流采样电路。
背景技术
电能计量准确性的首要条件是采样的准确性，对于单相电能表电流采样，传统设计是主通道采用锰铜进行采样，次通道采用电流互感器采样。采用电流互感器电流采样，不能有效的采样直流分量，所以正常计量，而采样锰铜电流采样，不仅可以采样交流分量而且可以采样直流分量，保证正常的计量，但是电流通道两路都采用锰铜，会引起电网短路，方案无法实现。
发明内容
本实用新型是解决计量芯片电流采样，零线电流用电流互感器不能采样直流分量的问题，不存在由于电流互感器引入的电压和电流相差。
本实用新型的技术方案为：一种双锰铜电流采样电路，包括火线锰铜电流采样部分和零线电流采样部分，用于给计量管理MCU提供电流采样信号；其特征在于：所述零线电流采样部分包括锰铜分流器、采样芯片及隔离变压器，锰铜分流器采样零线电流，采样芯片对采样信号进行处理，隔离变压器将经过处理的采样信号隔离耦合到计量管理MCU。
本实用新型中，火线和零线电流采样电路均采用锰铜分流器采样，实现了双锰铜采样；零线采样通过采样芯片实现信号处理，再采用隔离耦合转换采样信号，输入计量管理MCU进行计量。本实用新型解决了火线和零线不能同时采用锰铜采样的问题，相对电流互感器电流采样，可以从采样原理上加强抗强磁干扰能力，保证采样数据的准确性，其三该方案器件尺寸小，方便安装，和物料成本的降低。
附图说明
图1是本实用新型基本原理框图。
图2是实施例提供的火线电流采样电路原理图。
图3是实施例提供的零线电流采样电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供的电流采样电路包括火线锰铜电流采样部分和零线电流采样部分，用于给电能表的计量管理MCU提供电流采样信号，管理MCU采用TERIDIAN公司的71M6542芯片。
其中，火线锰铜电流采样部分采用熟知的锰铜分流器，电路原理结合图2所示，具体电路结构及其工作原理属现有技术，此处不再赘述。
其中，零线电流采样部分包括锰铜分流器、采样芯片71M6601及隔离变压器TF1，锰铜分流器采样零线电流，采样芯片对采样信号进行处理，隔离变压器将经过处理的采样信号隔离耦合到计量管理MCU。本实施例中，采样芯片采用TERIDIAN公司的71M6601芯片。结合图3所示，锰铜分流器由锰铜电阻L7、L8、电阻R22、R23、R24、R25、电容C41、C42搭建而成，锰铜电阻L7经电阻R23连接采样芯片71M6601的‘INP’引脚，锰铜电阻L8经电阻R25连接采样芯片71M6601的‘INN’引脚，电阻R22、R24串联于锰铜电阻L7、L8之间，电容C41、C42串联于71M6601的‘INP’引脚和‘INN’引脚之间，电阻R22与R24的节点及电容C41与C42的节点进而连接采样芯片71M6601的‘TEST’引脚及‘GND’引脚，采样芯片71M6601的‘VCC’引脚经电容C43接‘GND’引脚。采样芯片71M6601的‘SN’引脚和‘SP’引脚接隔离变压器TF1初级端，隔离变压器TF1的次级端接管理MCU 71M6542芯片的‘BN’引脚和‘BP’引脚(图中未示)。
零线电流采样部分的工作原理是：当电能表开始工作，先由71M6542通过隔离变压器TF1输入到71M6601的‘SN’和‘SP’引脚，提供电源给71M6601复位开始工作，再由71M6542通过隔离变压器TF1及SN’和‘SP’引脚通信配置71M6601的控制寄存器，使71M6601正常工作，当有负载加载，零线电流信号通过锰铜分流器进行采样，转换成采样电压信号，输入71M6601的‘INN’、‘INP’引脚，71M6601进行信号预放大，根据内部自带的基准电压进行ADC转换，将结果存入寄存器，等待71M6542的读取。71M6542可以设置一个数据校验位，对通过隔离变压器TF1传输的数据进行校验，保证数据传输的可靠性。当得到正确的采样数据以后，进入71M6542的内部CE计算，得到需要的电流，电流，功率，电量等数据。71M6542还可以设置温度补偿位，对71M6601的参考电压进行温度补偿，保证采样数据在温度范围内的准确性。
本实施例中，访问71M6601通信协议是TERIDIAN专用通信协议，隔离变压器要保证71M6601的电源功耗，同时又要保持71M6601与71M6542的隔离双向通信。
上述实施例，采用采样芯片及隔离电流的锰铜采样，可以测量电流通道中的交流分量和直流分量，是本实用新型方案最大特点。此外，本实用新型方案相对电流互感器电流采样，可以从采样原理上加强抗强磁干扰能力，保证采样数据的准确性，其三该方案器件尺寸小，方便安装，和物料成本的降低。
以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，例如，采样芯片及管理MCU芯片的具体型号不应受限制，其同意系列或具有等同功能的其他芯片应当属于本实用新型揭露的范围。
Claims (5)
1.一种双锰铜电流采样电路，包括火线锰铜电流采样部分和零线电流采样部分，用于给计量管理MCU提供电流采样信号；其特征在于：所述零线电流采样部分包括锰铜分流器、采样芯片及隔离变压器，锰铜分流器采样零线电流，采样芯片对采样信号进行处理，隔离变压器将经过处理的采样信号隔离耦合到计量管理MCU。
2.根据权利要求1所述的双锰铜电流采样电路，其特征在于：所述采样芯片采用TERIDIAN公司的71M6601芯片；所述管理MCU采用TERIDIAN公司的71M6542芯片。
3.根据权利要求2所述的双锰铜电流采样电路，其特征在于：所述71M6601芯片的工作电源是由71M6542芯片经由隔离变压器提供。
4.根据权利要求2所述的双锰铜电流采样电路，其特征在于：所述71M6542芯片设置有一个数据校验位，对通过隔离变压器传输的数据进行校验。
5.根据权利要求2所述的双锰铜电流采样电路，其特征在于：所述71M6542芯片设置有温度补偿位，对71M6601的参考电压进行温度补偿。
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| CN201788230U true CN201788230U (zh) | 2011-04-06 |
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ID=43820189
Family Applications (1)
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| CN2010202612847U Expired - Lifetime CN201788230U (zh) | 2010-07-16 | 2010-07-16 | 双锰铜电流采样电路 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104502694A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 宁波三星电气股份有限公司 | 单相电能表采样电路 |
| WO2015101563A1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Sampling circuit with overvoltage protection |
| CN110794207A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 浙江晨泰科技股份有限公司 | 一种三相锰铜采样交流导轨表 |
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2010
- 2010-07-16 CN CN2010202612847U patent/CN201788230U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN110794207A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 浙江晨泰科技股份有限公司 | 一种三相锰铜采样交流导轨表 |
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