CN207851135U - 导轨式电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导轨式电能表，包括电能表外壳，电能表外壳采用导轨式安装结构，电能表外壳内部设有控制板，控制板包括一单相SoC芯片，所述单相SoC芯片分别连接有供电模块、电压取样电路、电流取样电路和晶振电路。本实用新型电能表可控性高，能够灵活调节电压、电流的增益。

Description

导轨式电能表

技术领域

本实用新型涉及电能表技术领域，具体涉及一种导轨式电能表。

背景技术

随着经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，电力资源紧缺和不同时间用电量不均衡的现象依然严重。为缓解我国日趋尖锐的电力供需矛盾，改善用电不均衡、提倡节约用电量、提高全国的用电效率，合理利用电力资源已成为当前构建和谐社会的基本国策之一。

电能的消耗大量集中在低压配电终端，为了加强终端电能的计量考核和管理，方便用户的现场使用、改造和升级，针对传统DDSD和DTSD系列壁挂式安装电能表在现场使用安装的不便而设计一种微型化导轨式安装电能表，具有测量精度高、过载能力强、性能稳定可靠、工作电压范围宽、自身功耗低等优点。并且其体积小，重量轻，结构模数化，可与微型断路器配合使用安装于配电箱内，实现终端配电电能计量。

发明内容

本实用新型提出一种导轨式电能表，能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率等，可以实现灵活的防窃电方案。

本实用新型的技术方案是：一种导轨式电能表，包括电能表外壳，所述电能表外壳采用导轨式安装结构，所述电能表外壳内部设有控制板，所述控制板包括一单相 SoC 芯片，所述单相 SoC 芯片分别连接有供电模块、电压取样电路、电流取样电路和晶振电路；

所述电流取样电路包括若干与火线串联连接的锰铜取样电阻、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述锰铜取样电阻的一端经第一电阻连接单相 SoC 芯片的电流通道负模拟输入引脚，所述锰铜取样电阻的另一端经第二电阻连接单相 SoC 芯片的电流通道正模拟输入引脚，电流通道正模拟输入引脚和电流通道负模拟输入引脚之间由第一电容和第二电容串联连接，第一电容和第二电容之间的连接点接地；

所述电压取样电路包括一分压电阻、第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三电容和第四电容，所述分压电阻的一端连接零线，分压电阻的另一端与第一滤波电阻的一端、第三电容的一端和单相 SoC 芯片的电压通道正模拟输入引脚连接，第一滤波电阻的另一端和第三电容的另一端连接并接地，所述第二滤波电阻的一端与第四电容的一端和单相 SoC 芯片的电压通道负模拟输入引脚连接，第二滤波电阻的另一端和第四电容的另一端连接并接地。

进一步地，所述供电模块包括第三电阻、第五电容、第六电容、第七电容和第八电容，所述第三电阻的一端与单相 SoC 芯片的数字电源引脚、第五电容的一端、第六电容的一端和供电电源连接，所述第五电容的另一端和第六电容的另一端连接并接地，所述第三电阻的另一端与单相 SoC 芯片的模拟电源引脚、第七电容的一端和第八电容的一端连接，所述第七电容的另一端和第八电容的另一端连接并接地。

进一步地，所述单相SoC 芯片的外部时钟输入引脚与外部时钟输出引脚之间连接有一晶振。

进一步地，所述单相SoC 芯片的脉冲输出引脚经第四电阻与隔离光耦的正输入端连接，隔离光耦的负输入端接地，隔离光耦的两输出端并联一第九电容后与输出端子连接。

进一步地，所述单相 SoC 芯片还连接有LCD显示屏。

进一步地，所述单相 SoC 芯片还连接有通讯模块。

进一步地，所述单相 SoC 芯片还连接有EEPROM存储模块。

进一步地，所述单相 SoC 芯片型号为RN8213。

本实用新型具有有益效果：能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率等，可以实现灵活的防窃电方案。

附图说明

图1是本实用新型导轨式电能表的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种导轨式电能表，包括电能表外壳，所述电能表外壳采用导轨式安装结构，电能表外壳内部设有控制板，所述控制板包括一单相 SoC 芯片，型号为RN8213，所述单相 SoC 芯片分别连接有供电模块、电压取样电路、电流取样电路和晶振电路；

电流取样电路包括若干与火线串联连接的锰铜取样电阻、第一电阻R3、第二电阻R4、第一电容C5和第二电容C6，所述锰铜取样电阻的一端经第一电阻R3连接单相 SoC 芯片的电流通道负模拟输入引脚I-，所述锰铜取样电阻的另一端经第二电阻R4连接单相 SoC芯片的电流通道正模拟输入引脚I+，ADC 采用全差分方式输入，电流通道最大信号输入幅度为峰值 1000mv，电流通道正模拟输入引脚I+和电流通道负模拟输入引脚I-之间由第一电容C5和第二电容C6串联连接，第一电容C5和第二电容C6之间的连接点接地；

电压取样电路包括一分压电阻R5、第一滤波电阻R6、第二滤波电阻R7、第三电容C8和第四电容C9，所述分压电阻R5的一端连接零线，分压电阻R5的另一端与第一滤波电阻R6的一端、第三电容C8的一端和单相 SoC 芯片的电压通道正模拟输入引脚V+连接，第一滤波电阻R6的另一端和第三电容C8的另一端连接并接地，所述第二滤波电阻R7的一端与第四电容C9的一端和单相 SoC 芯片的电压通道负模拟输入引脚V-连接，ADC 采用全差分方式输入，电压通道最大信号输入幅度为峰值 1000mv，第二滤波电阻R7的另一端和第四电容C9的另一端连接并接地。

供电模块包括第三电阻R2、第五电容C3、第六电容C4、第七电容C1和第八电容C2，所述第三电阻R2的一端与单相 SoC 芯片的数字电源引脚DVDD、第五电容C3的一端、第六电容C4的一端和供电电源+5V连接，所述第五电容C3的另一端和第六电容C4的另一端连接并接地，所述第三电阻R2的另一端与单相 SoC 芯片的模拟电源引脚AVDD、第七电容C1的一端和第八电容C2的一端连接，所述第七电容C1的另一端和第八电容C2的另一端连接并接地。

单相SoC 芯片的外部时钟输入引脚CLKIN与外部时钟输出引脚CLKOUT之间连接有一晶振X1。

单相SoC 芯片的脉冲输出引脚PF经第四电阻R8与隔离光耦U2的正输入端连接，隔离光耦U2的负输入端接地，隔离光耦U2的两输出端并联一第九电容C12后与输出端子连接。

单相 SoC 芯片的RST引脚经第五电阻R1与+5V电源连接，RST引脚还通过一第十电容接地，单相 SoC 芯片的的REF引脚经过并联的第十一电容C10和第十二电容C11与芯片的AGND引脚、DGND引脚和火线连接并接地。

单相 SoC 芯片还连接有LCD显示屏、通讯模块和EEPROM存储模块。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和成果进行了详尽说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种导轨式电能表，包括电能表外壳，所述电能表外壳采用导轨式安装结构，所述电能表外壳内部设有控制板，其特征在于，所述控制板包括一单相 SoC 芯片，所述单相 SoC芯片分别连接有供电模块、电压取样电路、电流取样电路和晶振电路；

所述电流取样电路包括若干与火线串联连接的锰铜取样电阻、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述锰铜取样电阻的一端经第一电阻连接单相 SoC 芯片的电流通道负模拟输入引脚，所述锰铜取样电阻的另一端经第二电阻连接单相 SoC 芯片的电流通道正模拟输入引脚，电流通道正模拟输入引脚和电流通道负模拟输入引脚之间由第一电容和第二电容串联连接，第一电容和第二电容之间的连接点接地；

所述电压取样电路包括一分压电阻、第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三电容和第四电容，所述分压电阻的一端连接零线，分压电阻的另一端与第一滤波电阻的一端、第三电容的一端和单相 SoC 芯片的电压通道正模拟输入引脚连接，第一滤波电阻的另一端和第三电容的另一端连接并接地，所述第二滤波电阻的一端与第四电容的一端和单相 SoC 芯片的电压通道负模拟输入引脚连接，第二滤波电阻的另一端和第四电容的另一端连接并接地。

2.根据权利要求1所述的导轨式电能表，其特征在于，所述供电模块包括第三电阻、第五电容、第六电容、第七电容和第八电容，所述第三电阻的一端与单相 SoC 芯片的数字电源引脚、第五电容的一端、第六电容的一端和供电电源连接，所述第五电容的另一端和第六电容的另一端连接并接地，所述第三电阻的另一端与单相 SoC 芯片的模拟电源引脚、第七电容的一端和第八电容的一端连接，所述第七电容的另一端和第八电容的另一端连接并接地。

3.根据权利要求1所述的导轨式电能表，其特征在于，所述单相SoC 芯片的外部时钟输入引脚与外部时钟输出引脚之间连接有一晶振。

4.根据权利要求1所述的导轨式电能表，其特征在于，所述单相SoC 芯片的脉冲输出引脚经第四电阻与隔离光耦的正输入端连接，隔离光耦的负输入端接地，隔离光耦的两输出端并联一第九电容后与输出端子连接。

5.根据权利要求1所述的导轨式电能表，其特征在于，所述单相 SoC 芯片还连接有LCD显示屏。

6.根据权利要求1所述的导轨式电能表，其特征在于，所述单相 SoC 芯片还连接有通讯模块。

7.根据权利要求1所述的导轨式电能表，其特征在于，所述单相 SoC 芯片还连接有EEPROM存储模块。

8.根据权利要求1所述的导轨式电能表，其特征在于，所述单相 SoC 芯片型号为RN8213。