[实用新型]三相智能电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电能计量装置，具体说涉及一种三相智能电能表。

背景技术

目前国内电能表种类很多，电能表正处于一个日新月异的发展进程之中。众所周知，公知三相电能表通常包括电源电路、电压采样电路、电流采样电路、集成计量芯片、微控制器、全失压电路、存储器、LCD显示器、通讯单元等组成。对比已有电能表及现有技术条件的要求，当前三相电能表主要存在以下待解决的问题：

1、计量芯片的精度成为制约电能表精度提高的瓶颈，现有的计量芯片存在温度变差大、成本高、稳定性和可靠性差的问题。而DL/T 614-2007的实施对计量精度的要求进一步提高，市场迫切需要一个提高计量精度、降低温度敏感度、增强可靠性的技术方案；

2、全失压事件的检测电流门槛由8％额定电流降低为5％额定电流，要求有硬件电路支持；

3、电能表由主干路供电，内部无辅助电源电路。其作为大量使用的计量装置，会给主干路带来损耗。

在上述问题中，第一个问题对电能表的影响是最直接的，制约着电能表的精度，始终难以达到国家电网要求的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能符合国家电网要求精度的三相智能电能表。

本实用新型提供的三相智能电能表，包括微控制器和与该微控制器连接的计量芯片、全失压电路及电源电路，其中全失压电路具有小信号放大器，所述计量芯片采用71M6515。

为了适应全失压事件的检测电流门槛降低为5％额定电流，所述全失压电路的小信号放大器前增加了直流偏置电路。

为了减少大量使用的计量装置，给主干路带来的损耗，所述电源电路包括由电网供电的主电源电路和由独立电源供电的辅助电源电路。

本实用新型由于采用71M6515作为计量芯片，而这种型号的计量芯片的最大优点就是计量精度高，进而使电能表精度得到明显提高，能充分地满足国家电网在后续“智能电网”建设时对电能计量设备的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图；

图2是图1中的全失压电路图；

图3是本实用新型的电源电路图；

图4是图3中的辅助电源电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型包括微控制器、计量芯片、全失压电路、电源电路，结构如图1所示。其中计量芯片采用TERIDIAN公司的71M6515，计量芯片通过SPI端口与微控制器通信。71M6515将与微控制器连接SPI片选信号作为中断输入，检测到有SPI请求后71M6515执行中断服务程序，处理微控制器的数据请求及校表操作等。

图2反应了本实用新型的全失压电路，从图中可以看出该电路是在小信号放大器前增加了直流偏置电路，其中U2对应的电路为运算放大电路，对采集的输入电流信号进行放大；U27对应的电路部分为比较电路，将经前级放大后的信号与预定值比较，输出结果至微控制器处理。RV6、RV7和RV8为放大器输入端的直流偏置电路，用于提高输入端电压，从而增强对微小信号的放大功能，适应由现有8％门槛电压降为5％的低门槛电压。

图3反应了本实用新型的电源电路，该电源电路由主电源与辅助电源并联而成，且辅助电源模块的输出电压略高于主电源的输出电压。当有辅助电源供电时，D1导通，D2截止，主电源支路断开，电表由辅助电源供电。

图4反应了本实用新型的电源电路中的辅助电源电路，其中L、N端为辅助电源输入，DA13、DA14、DA15、DA16构成桥堆电路，CA6用于滤除输入端引入的高频干扰，输入信号经过整流后加在变压器T1的初级绕阻N1和开关芯片UA1的两端。DA6和DA5为钳位保护电路，用于限制变压器初级绕阻N1两端的尖峰电压。T1的N3为反馈绕阻，反馈信号经过DA12半波整流和DA7稳压二极管后输入至开关芯片UA1的控制端C(引脚4)，以调整芯片内部PWM占空比。当因某种原因使输出电压升高时，N3电压升高，流入控制端C(引脚4)的电流增加，芯片UA1控制输出占空比，使其占空比线性减小，从而降低输出电压，最终达到动态平衡，维持稳定的输出电压。N2、DA8、CA10、CA12、DA11构成输出回路，信号经整流后输出，输出电压略高于+25V。

电能表采取辅助电源优先供电的策略给基表供电。电表工作时带来的损耗优先由辅助电源承担，可以减小电表工作对主干路的影响。