CN216082872U - 一种节能型ansi圆表硬件结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种节能型ANSI圆表硬件结构，包括SOC芯片模块，所述SOC芯片模块包括CPU单元以及计量芯片单元，所述SOC芯片模块输入端连接有变压器电源模块，且所述变压器电源模块上连接有220V交流电，所述SOC芯片模块上连接有EEPROM模块、LCD液晶模块、通讯模块、Lora无线模块以及继电器模块，且所述Lora无线模块以及继电器模块的输入端均连接有开关电源模块，所述开关电源模块的输入端通过控制IO端口与所述SOC芯片模块连接，所述开关电源模块上连接有220V交流电。本实用新型对开关电源的输入进行控制，在圆表不进行通讯或者不控制大电流时，关闭开关电源，降低整机功耗，避免开关电源的干扰，降低控制成本。

Description

一种节能型ANSI圆表硬件结构

技术领域

本实用新型涉及电力应用领域，特别是涉及一种节能型ANSI圆表硬件结构。

背景技术

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表、火表、千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。使用电能表时要注意，在低电压(不超过500伏特)和小电流(几十安培)的情况下，电能表可直接接入电路进行测量。在高电压或大电流的情况下，电能表不能直接接入线路，需配合电压互感器或电流互感器使用。电表应用设计中通讯一般都用RS-485、近红外(吸盘式)以及远红外通讯；RS485通讯需要在现场应用中布线，近红外(吸盘式)与远红外通讯需要到电表现场进行抄收；无线通讯的应用可不用布线，且可以远程抄收，但无线通讯要保证远距离与通讯成功率高，就需要保证大功率的电源。

但是在圆表不进行通讯或者不控制大电流时，开关电源也处于工作状态，导致整机功耗增大，控制成本较高，存在一定缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种节能型ANSI圆表硬件结构，以实现控制开关电源的输入，在圆表不通讯或者不控制大电流时，关闭开关电源，降低整机功耗，避免开关电源的干扰，降低控制成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种节能型ANSI圆表硬件结构，包括SOC芯片模块，所述SOC芯片模块包括CPU单元以及计量芯片单元，所述SOC芯片模块输入端连接有变压器电源模块，所述变压器电源模块上连接有交流电，所述SOC芯片模块上连接有EEPROM模块、LCD液晶模块、通讯模块、Lora无线模块以及继电器模块，所述Lora无线模块以及继电器模块的输入端均连接有开关电源模块，所述开关电源模块的输入端通过控制IO端口与所述SOC芯片模块连接，所述开关电源模块上连接有交流电。

进一步的，所述交流电为220V交流电。

进一步的，所述通讯模块的通讯方式为红外通讯或RS-485串口通讯。

进一步的，所述继电器模块为12W磁保持继电器。

相比于现有技术，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型通过SOC芯片模块上的控制IO端口，对开关电源模块进行控制，当通讯模块未工作或不控制大电流时，SOC芯片模块控制开关电源模块停止工作，以实现降低整机功耗的目的，且避免开关电源的干扰，降低控制成本。

附图说明

图1为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的CPU单元电路图；

图3为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的计量芯片单元电路图；

图4为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的LCD液晶模块电路图；

图5为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的EEPROM模块电路图；

图6为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的继电器控制模块电路图；

图7为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的变压器电源模块电路图；

图8为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的开关电源控制模块电路图；

图9为本实用新型节能型ANSI圆表硬件结构的开关电源模块电路图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的节能型ANSI圆表硬件结构进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，本实用新型实施例提出了一种节能型ANSI圆表硬件结构，包括SOC芯片模块1，所述SOC芯片模块1包括CPU单元2以及计量芯片单元3，所述SOC芯片模块1输入端连接有变压器电源模块4，且所述变压器电源模块4上连接有220V交流电，所述SOC芯片模块1上连接有EEPROM模块5、LCD液晶模块6、通讯模块7、Lora无线模块8以及继电器模块9，且所述Lora无线模块8以及继电器模块9的输入端均连接有开关电源模块10，所述开关电源模块10的输入端通过控制IO端口与所述SOC芯片模块1连接，所述开关电源模块10上连接有220V交流电。

电网的电流和电压信号通过分流器，被采样芯片采样过来，以脉冲(CF)的方式输出给SOC芯片模块1，SOC芯片模块1通过对电能高频脉冲的采集和分析，输出电能指示脉冲信号，供脉冲灯和圆表校验用，并利用CF信号，计算出采集到的电量，送到LCD液晶模块6，在LCD液晶屏上显示，同时又写入EEPROM模块5内，EEPROM模块5中除了保存电量信息外，还有表号等信息，这些信息可以通过通讯模块7抄读和设置，也可以在LCD液晶模块6上显示。

所述通讯模块7的通讯方式为红外通讯或RS-485串口通讯。在本实施方式中，红外通讯技术利用红外线来传递数据，是无线通讯技术的一种，红外通讯技术不需要实体连线，简单易用且实现成本较低，因而广泛应用于小型移动设备互换数据和电器设备的控制中，由于红外线的直射特性，红外通讯技术不适合传输障碍较多的地方，这种场合下一般选用无线电通讯技术或蓝牙技术。红外通讯技术多数情况下传输距离短、传输速率不高；RS-485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，RS-485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。

所述继电器模块9为12W磁保持继电器。在本实施方式中，磁保持继电器是近几年发展起来的一种新型继电器，也是一种自动开关，和其他电磁继电器一样，对电路起着自动接通和切断作用，磁保持继电器其触点开、合状态平时由永久磁铁所产生的磁力所保持，当继电器的触点需要开或合状态时，只需要用正(反)直流脉冲电压激励线圈，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换；通常触点处于保持状态时，线圈不需要继续通电，仅靠永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。

如图2所示为SOC芯片模块1中CPU单元2的电路图，CPU的具体型号为PD78F0485GK-GAK-AX，图3所示为计量芯片单元3的电路图，计量芯片的具体型号为R7053BU，图4所示为LCD液晶模块6的电路图，采用的具体型号为M10695S01，图5所示为EEPROM模块5的电路图，图6所示为继电器控制模块的电路图，图7所示为变压器电源模块4的电路图，图8所示为开关电源控制模块的电路图，图9所示为开关电源模块10的电路图，以上各电路中的芯片和元器件均为现有技术，可在市面进行购买、订制，其具体电路不再赘述。

以下列举所述节能型ANSI圆表硬件结构的较优实施例，以清楚的说明本实用新型的内容，应当明确的是，本实用新型的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本实用新型的思想范围之内。

本实用新型实施例提出了一种节能型ANSI圆表硬件结构的使用方法，具体使用方法如下：通过SOC芯片模块1对电能高频脉冲的采集和分析，并利用CF信号，计算出采集到的电量，送到LCD液晶模块6，在LCD液晶屏上显示，同时又写入EEPROM模块5内，EEPROM模块5中除了保存电量信息外，还有表号等信息，这些信息可以通过通讯模块7抄读和设置，也可以在LCD液晶模块6上显示，当SOC芯片模块1检测到通讯模块7停止工作或不控制大电流时时，立即通过IO控制端口控制开关电源模块10停止工作，降低整机功耗。

综上所述，通过SOC芯片模块1上的控制IO端口，对开关电源模块10进行控制，当通讯模块7停止工作或不控制大电流时，SOC芯片模块1控制开关电源模块10停止工作，以实现降低整机功耗的目的，且避免开关电源的干扰，降低控制成本。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种节能型ANSI圆表硬件结构，其特征在于，包括SOC芯片模块，所述SOC芯片模块包括CPU单元以及计量芯片单元，所述SOC芯片模块输入端连接有变压器电源模块，所述变压器电源模块上连接有交流电，所述SOC芯片模块上连接有EEPROM模块、LCD液晶模块、通讯模块、Lora无线模块以及继电器模块，所述Lora无线模块以及继电器模块的输入端均连接有开关电源模块，所述开关电源模块的输入端通过控制IO端口与所述SOC芯片模块连接，所述开关电源模块上连接有交流电。

2.如权利要求1所述的节能型ANSI圆表硬件结构，其特征在于，所述交流电为220V交流电。

3.如权利要求1所述的节能型ANSI圆表硬件结构，其特征在于，所述通讯模块的通讯方式为红外通讯或RS-485串口通讯。

4.如权利要求1所述的节能型ANSI圆表硬件结构，其特征在于，所述继电器模块为12W磁保持继电器。

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