[发明专利]一种满足IR46要求的管理芯方案设计

说明书

本发明提供了一种满足IR46标准要求的管理芯设计方案。本方案采用模块化设计，提供与计量芯、扩展模块、上行模块通信的标准接口；具有电源电路、单片机控制电路、安全认证电路、数据存储电路、液晶显示电路、模块插接接口电路；能对IR46单相表整表进行管理，可以执行事件记录、数据冻结、费控显示、远程升级、负荷控制、上行通信等任务。

技术领域

本发明涉及智能电能表领域，提供一种IR46单相表管理芯设计方案，包括电源电路、单片机控制电路、安全认证电路、数据存储电路、液晶显示电路、模块插接接口电路，是专门针对国际法制计量组织新制定的International Recommendation 46《有功电能表》标准要求设计的。

背景技术

国际法制计量组织制定的International Recommendation 46《有功电能表》于2012年10月发布。中国作为成员国必须采纳并执行该标准。我国现行的电能表标准体系所要求的电能表为一体化设计，电能表挂到现场后软件不允许升级，当需求出现变更或电能表出现故障时，只能对整表进行更换。因此，推行IR46标准，研发符合IR46标准的电能表成为了一项趋势。

发明内容

本发明旨在提出一种管理芯方案设计，能够满足IR46标准要求，承担起对IR46单相表整表的管理功能，可以执行事件记录、数据冻结、费控显示、远程升级、负荷控制、上行通信等任务。

本发明的技术方案是：采用模块化设计，对计量芯、上行模块、扩展模块提供标准接口电路。计量数据通过接口通信获取，仅负责整表管理功能。

附图说明

图1是电表模块框图；

具体实施方式

参照图1，管理芯的主MCU使用Cortex-M4核的ARM芯片，具备5路UART接口和4路SPI接口。其中4路UART接口分别用于扩展模块1、扩展模块2、上行模块、蓝牙模组，预留的1路UART接口用于后续扩展其他功能。4路SPI接口分别用于安全认证模块、内部存储模块、显示模块、计量芯通信接口。

管理芯主电源由计量芯接口提供的15V经DCDC电路产生，并使用超级电容存储电能供断电时使用。低功耗供电使用自断电电路，按键按下时，供电线路导通，超级电容给主MCU供电，显示完毕后MCU自行切断供电通路以结束供电，使得MCU仅在显示时耗电，可延长低功耗使用时间。

三个模块电源使用过流保护电路，以保证3个模块工作独立性，在模块发生短路或其它故障时不影响管理芯正常工作。各模块接口均采用TVS管和RC电路进行防护，以满足热插拔和静电防护需求。

内部存储模块使用大容量的FLASH电路，以满足大量数据的存储以及软件存储升级的需求。

安全认证模块使用面向对象协议的ESAM电路，以满足安全认证功能需求。

多功能灯使用4选1模拟开关电路，由主MCU控制通路选择，使计量芯的正反向脉冲信号和秒脉冲信号能够复用1路多功能灯。

显示电路使用点阵液晶，以显示不同的字符、图形。

具备蓝牙电路，支持蓝牙通信，能进行蓝牙校检表。