CN219224921U

CN219224921U - 一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路

Info

Publication number: CN219224921U
Application number: CN202223170130.9U
Authority: CN
Inventors: 周建川; 蒲秋巧; 王冬; 曹鹤; 吴孔正
Original assignee: Zhejiang Donghong Electronics Co ltd
Current assignee: Zhejiang Donghong Electronics Co ltd
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2032-11-28

Abstract

本实用新型公开了一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，包括三相电流采样电路和数字开关电路，所述三相电流采样电路和所述数字开关电路电性连接，所述三相电流采样电路包括A相电流采样电路、B相电流采样电路和C相电流采样电路。本实用新型公开的一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，可实现将两种传统电流互感器和罗氏线圈接入测量的仪表实现一体化兼容，终端客户可根据实际应用需要，通过简单的命令即可实现两种电流测量方式的切换。对制造工厂而言，减小了产品型号的制作和管理压力，对终端客户而言，应用选择更加灵活，更具有市场竞争优势。

Description

一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路

技术领域

本实用新型属于电表电流采样技术领域，具体涉及一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路。

背景技术

随着市场需求类型的增加以及市场竞争的日益加剧，在能源领域，如：传统电力，光伏逆变器，新能源充电桩等都会用到三相多功能智能电表，这些电表往往需要能够匹配各类型的互感器或者罗氏线圈。而目前在市面上销售的这种类型的电表都是分为两种单独的型号，往往因为使用环境的改变，单独的一种型号无法满足，更换电表较为麻烦并且成本高。因此设计出一种可以将两者功能相结合，可切换互感器和罗氏线圈的多功能电表具有实质性的意义。

因此，针对上述问题，予以进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，通过电路改进，可实现将两种传统电流互感器和罗氏线圈接入测量的仪表实现一体化兼容，终端客户可根据实际应用需要，通过简单的命令即可实现两种电流测量方式的切换。对制造工厂而言，减小了产品型号的制作和管理压力，对终端客户而言，应用选择更加灵活，更具有市场竞争优势。

为达到以上目的，本实用新型提供一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，用于切换电表中的互感器和罗氏线圈，包括三相电流采样电路和数字开关电路，所述三相电流采样电路和所述数字开关电路电性连接，其中：

所述三相电流采样电路包括A相电流采样电路、B相电流采样电路和C相电流采样电路，所述A相电流采样电路的输入端分别连接A相互感器和A相罗氏线圈并且所述A相电流采样电路的输出端连接单片机的A相采样端，所述B相电流采样电路的输入端分别连接B相互感器和B相罗氏线圈并且所述B相电流采样电路的输出端连接单片机的B相采样端,所述C相电流采样电路的输入端分别连接C相互感器和C相罗氏线圈并且所述C相电流采样电路的输出端连接单片机的C相采样端；

所述数字开关电路的第一输出端与所述A相电流采样电路的输出端电性连接，所述数字开关电路的第二输出端与所述B相电流采样电路的输出端电性连接并且所述数字开关电路的第三输出端与所述C相电流采样电路的输出端电性连接，所述数字开关电路的输入端与所述单片机的控制端电性连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述A相电流采样电路包括依次串联的电阻R7、电容C7、电容C8和电阻R8，其中：

所述电阻R7远离所述电容C7的一端连接输入端IA1并且所述电阻R7和所述电容C7的共接端连接输出端I1P；

所述电阻R8远离所述电容C8的一端连接输入端IA2并且所述电阻R8和所述电容C8的共接端连接输出端I1N，所述电容C7和所述电容C8的共接端接地(输入端IA1和输入端IA2分别连接A相互感器和A相罗氏线圈，输出端I1P和输出端I1N连接单片机的A相采样端)。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述B相电流采样电路包括依次串联的电阻R9、电容C9、电容C10和电阻R10，其中：

所述电阻R9远离所述电容C9的一端连接输入端IB1并且所述电阻R9和所述电容C9的共接端连接输出端I3P；

所述电阻R10远离所述电容C10的一端连接输入端IB2并且所述电阻R10和所述电容C10的共接端连接输出端I3N，所述电容C9和所述电容C10的共接端接地(输入端IB1和输入端IB2分别连接B相互感器和B相罗氏线圈，输出端I3P和输出端I3N连接单片机的B相采样端)。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述C相电流采样电路包括依次串联的电阻R11、电容C11、电容C12和电阻R12，其中：

所述电阻R11远离所述电容C11的一端连接输入端IC1并且所述电阻R12和所述电容C12的共接端连接输出端I5P；

所述电阻R12远离所述电容C12的一端连接输入端IC2并且所述电阻R12和所述电容C12的共接端连接输出端I5N，所述电容C11和所述电容C12的共接端接地(输入端IC1和输入端IC2分别连接C相互感器和C相罗氏线圈，输出端I5P和输出端I5N连接单片机的C相采样端)。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述数字开关电路包括数字开关芯片U12，其中：

所述数字开关芯片U12的X1端(13管脚)与输出端I1N电性连接，所述数字开关芯片U12的Y1端(1管脚)与输出端I3N电性连接，所述数字开关芯片U12的Z1端(3管脚)与输出端I5N电性连接，所述数字开关芯片U12的PC0端(9、10和11管脚)与所述单片机的控制端电性连接。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路的三相电流采样电路图。

图2是本实用新型的一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路的数字开关电路图。

图3是现有的互感器接入式电路图。

图4是现有的罗氏线圈接入式电路图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本实用新型公开了一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，下面结合优选实施例，对实用新型的具体实施例作进一步描述。

在本实用新型的实施例中，本领域技术人员注意，本实用新型涉及的电表、单片机、互感器和罗氏线圈等可被视为现有技术。

优选实施例。

本实用新型公开了一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，用于切换电表中的互感器和罗氏线圈，包括三相电流采样电路和数字开关电路，所述三相电流采样电路和所述数字开关电路电性连接，其中：

具体的是，所述A相电流采样电路包括依次串联的电阻R7、电容C7、电容C8和电阻R8，其中：

更具体的是，所述B相电流采样电路包括依次串联的电阻R9、电容C9、电容C10和电阻R10，其中：

进一步的是，所述C相电流采样电路包括依次串联的电阻R11、电容C11、电容C12和电阻R12，其中：

更进一步的是，所述数字开关电路包括数字开关芯片U12，其中：

本实用新型的原理为：

如图3所示，为常见的互感器接入式，IA1，IA2，IB1，IB2，IC1，IC2这六个端口在实际应用时，对应的连接互感器A,B,C的S1,S2端口。当三相互感器为毫伏(mv)输出时，上图中的R13,R14,R15,R16,R17,R18断开。I1P,I1N,I3P,I3N,I5P,I5N分别接入单片机(MCU)的信号采样端口。

如图4所示，为常见的罗氏线圈接入式，IA1，IA2，IB1，IB2，IC1，IC2这六个端口在实际应用时，对应的连接罗氏线圈A,B,C的S1,S2端口。可以看到，I1N，I3N，I5N和GND网络是直接连接的。

本实用新型可以将以上两种电路进行兼容，利用特殊电路进行处理，只需要一条命令即可完成表内自动切换，从而实现电流互感器和罗氏线圈输入可相互切换的应用，电路设计如下图1和图2所示：

选择一颗数字控制芯片，常见的型号为TI品牌的SN74LV4053APWR，该芯片可通过数字逻辑的控制，实现极低阻抗的电气网络之间的切换，对于信号传输基本没有影响，可替代传统的低压信号短路开关。如上图中，要实现电流互感器和罗氏线圈之间的相互切换，只需要找到一种可替代短路开关即可，即将图中的C8,C10,C12两端短路即可，而可以通过数字芯片U12搭配MCU(优选为STM32系列)控制即可实现。

将U12的输入引脚PIN13(X1)，PIN1(Y1)，PIN3(Z1)分别接到左侧信号采样的负端I1N，I3N，I5N。当IX(PC0端口)输入“0”时，默认为原电流互感器输入模式。当需要接入罗氏线圈时，只需要将IX(PC0端口)置“1”，此时，芯片的X1和X就会内部短接，同样，芯片的Y1和Y，Z1和Z也会对应短路，而X,Y,Z此时对应的电气网络为GND，即我们通过数字芯片U12和MCU控制U12的IX端口实现了将左上图中C8,C10,C12两端短路的功能，从而实现了电流互感器和罗氏线圈输入的相互切换。

为了实现C8,C10,C12两端短路，本实用新型还可以在各个电容的两端分别加上三个短接开关，可通过机械开关短接的方式实现同样的发明目的。

值得一提的是，本实用新型专利申请涉及的电表、单片机、互感器和罗氏线圈等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的发明点所在，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，用于切换电表中的互感器和罗氏线圈，其特征在于，包括三相电流采样电路和数字开关电路，所述三相电流采样电路和所述数字开关电路电性连接，其中：

2.根据权利要求1所述的一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，其特征在于，所述A相电流采样电路包括依次串联的电阻R7、电容C7、电容C8和电阻R8，其中：

所述电阻R8远离所述电容C8的一端连接输入端IA2并且所述电阻R8和所述电容C8的共接端连接输出端I1N，所述电容C7和所述电容C8的共接端接地。

3.根据权利要求2所述的一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，其特征在于，所述B相电流采样电路包括依次串联的电阻R9、电容C9、电容C10和电阻R10，其中：

所述电阻R10远离所述电容C10的一端连接输入端IB2并且所述电阻R10和所述电容C10的共接端连接输出端I3N，所述电容C9和所述电容C10的共接端接地。

4.根据权利要求3所述的一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，其特征在于，所述C相电流采样电路包括依次串联的电阻R11、电容C11、电容C12和电阻R12，其中：

所述电阻R12远离所述电容C12的一端连接输入端IC2并且所述电阻R12和所述电容C12的共接端连接输出端I5N，所述电容C11和所述电容C12的共接端接地。

5.根据权利要求4所述的一种用于多功能电表的互感器和罗氏线圈切换电路，其特征在于，所述数字开关电路包括数字开关芯片U12，其中：

所述数字开关芯片U12的X1端与输出端I1N电性连接，所述数字开关芯片U12的Y1端与输出端I3N电性连接，所述数字开关芯片U12的Z1端与输出端I5N电性连接，所述数字开关芯片U12的PC0端与所述单片机的控制端电性连接。