개요 : 3상 지능형 전력량계 정전 감지 2가지 종류와 그 구현 방법을 분석한다.- 지능형 전기 계량기의 정전 감지 요구 사항에 따라 정전을 효율적으로 감지할 수 있는 회로와 해당 소프트웨어 설계 방식, 일반 전력 계량기의 간단한 기능과 높은 비용 성능을 갖춘 정전 감지 회로가 설계되었습니다.
키워드 : 전력-다운감지 ; 스마트미터 ; 일반 전기 계량기
콘텐츠:
1. 소개
기존의 3상 스마트 미터 정전 감지 회로는 -잘못 판단하여 전원이 정상적으로 켜지고 꺼지지 않고 제때에 전력이 절약되지 않을 수 있습니다. 본 논문에서는 두 개의 서로 다른 3{2}}상 계측기의 정전 감지 문제를 완벽하게 해결하기 위한 두 가지 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 제안합니다. 솔루션이 설계 요구 사항을 충족할 수 있는지 검증하기 위해 두 가지 대표적인 실제 제품에 솔루션을 적용합니다.
2.1 스마트 미터 전원 공급 시스템의 전체 구조
(1) 전원-켜짐 감지: DC IN 전압이 5.8V보다 크면(AC 입력 전압이 128V보다 높음) 트랜지스터 Q9가 포화되고 Q9가 로우 레벨을 출력하며 R55를 통해 MCU의 전원 감지 핀으로 전송되어 전원 공급 장치가 정상이고 초기화되거나 저전력 상태에서 벗어날 수 있음을 알립니다.
(2) 전원- 꺼짐 감지: DC IN 전압이 5.8V 미만(AC 입력 전압이 128V 미만)인 경우 트랜지스터 Q9가 차단되고 Q9가 하이 레벨을 출력하며 R55를 통해 MCU의 전원 감지 핀으로 전송되어 전원 공급 장치에 이상이 있음을 알리고 정상 작동 모드를 종료하며 데이터를 저장하고 저전력 상태로 들어갑니다.
이 회로의 스위칭 특성은 좋지 않고, 히스테리시스 특성도 없으며, 임계값 부근에서는 출력 지터가 발생하기 쉽습니다. 소프트웨어에 해당 처리가 없으면 측정기가 이상해지기 쉽습니다. 미터 내부에 배터리가 없으면 전원-꺼짐 상태에서도 Q9 핀이 로우 레벨이 되는데, 이는 전원이 정상일 때와 동일한 상태입니다.
AC __N은 N 라인이고, GNDC는 C상 활선이고, DC1, RC7, CC4 및 DC2는 저항-커패시터 전압 강하 회로를 형성합니다. AC 전원의 전압 강하는 대부분 RC7과 CC4에 작용합니다. DC1에 의해 클램핑된 전압 AC CN 및 AC N은 제어 회로의 전원 공급을 위해 그림 1에 연결됩니다. DC2에 의해 클램핑된 전압은 DC3, RC8, QC2, CC5 및 DC4를 통과하여 풀- 브리지 정류 회로를 형성하고 CC6 전압 안정화 입력, VC1 전압 안정화 및 CC13, CC14 및 CC16 전압 안정화 출력 필터링을 통해 필터링되어 VC 5V 전원 공급 장치를 얻습니다. 계량 전원 공급 장치.
이 회로에 일반적으로 사용되는 RC 전원 공급 장치는 단방향으로만 출력할 수 있으므로 3상 전류 샘플링은 변압기로 절연되어야 합니다. 그렇지 않으면 중성선과 활선 사이 또는 서로 다른 위상의 활선 사이에 단락이 발생합니다. AC 전류를 직접 샘플링할 수 있으므로(전류가 저항기를 통해 흘러 전압 강하 발생) 전체 비용이 절감됩니다.
2.3 전원-꺼짐 감지 회로
R11은 Q9를 구동하는 전류-제한 저항이고, Q9는 스위치 튜브입니다. Q9의 BC(즉, b점) 사이의 전압이 0.7V보다 낮으면 Q9가 차단되고 R50이 풀업된 후 메인 칩에 대한 AC OFF 입력이 높아지면 R55는 전류를 제한하고 C1은 지터를 제거합니다. Q9의 BC(즉, b점) 사이의 전압이 0.7V보다 높으면 Q9가 켜지고 메인 칩에 입력되는 AC OFF가 로우가 됩니다. Z1은 전압조정관, R48, R49는 분압저항이며, b지점의 파워오프 검출값은 0.7V, a지점의 전압은 0.7×()V이다. 즉, 그림 1에서 생성된 DC __IN의 전원-오프 감지 값은 0.7×() + Z1입니다. DC __IN이 이 값보다 크면 메인 칩에 대한 AC __OFF 입력이 낮습니다. DC __IN이 이 값보다 작으면 메인 칩에 대한 AC __OFF 입력이 높습니다.
3.1 일반 전기 계량기 정전 감지 회로
VCC는 주전원 전압이 강압되고 E1에 의해 정류 및 필터링된 후의 DC 전압입니다. 여기의 전압은 상대적으로 높으며 메인 칩의 AD 포트를 통해 직접 샘플링할 수 없습니다. R11, R51 및 C8은 전압 분할 후 AD로 직접 샘플링할 수 있습니다. R7, D16 및 C38은 전압 안정화 회로의 샘플링 회로를 구성하여 Q4를 구동하여 출력 전압을 제어하는 목적을 달성합니다. +5V 점의 출력 전압은 D16의 매개변수에 따라 달라지며 C7 및 C6은 출력 전압을 필터링합니다. 정전이 발생하면 +5V점 후단에 연결된 부하의 전압이 서서히 감소함과 동시에 VCC점의 전압도 서서히 감소한다. PWRDN에서 메인 칩의 AD 샘플링 포트까지의 전압은 VCC 포인트에 비례하여 감소하며 메인 칩은 정전을 감지할 수 있습니다.
3.2 일반 미터 분할-위상 전원 공급 장치
GND는 N 라인, GNDC는 C 위상 라이브 라인, D6, C3, R3, D5는 저항기-커패시터 전압 강하 회로를 형성하며, 주전원의 전압 강하는 대부분 C3 및 R3에 작용하고, D6에 의해 고정된 전압은 D12에 의해 정류된 반-파이며 이후의 전압으로 수렴됩니다. 제어 회로에 전원을 공급하는 데 사용되는 VCC의 위상 A 및 위상 B의 반{10}정류, D5에 의해 클램핑된 전압은 D11에 의해 정류되고 E4에 의해 필터링된 반파 정류이며 VCC DC 전원 공급 장치를 얻기 위해 R6, D15, C37로 구성된 전압 안정화 회로의 샘플링 회로는 Q3을 구동하여 출력 전압을 제어합니다. C+5V이고 C15는 출력 필터 커패시터입니다.
4. 결론
본 논문에서는 소프트웨어와 하드웨어의 조정을 통해 다양한 설계 방식 및 요구 사항에 맞게 3상 스마트 계량기와 3상-상 일반 계량기의 전원{0}}켜짐 및 꺼짐 감지의 안정성과 신뢰성을 실현하고, 스마트 계량기와 일반 계량기의 다른 기능이 정상적으로 작동하기 위한 견고한 기반을 마련합니다. 프로젝트 팀의 기술 인력의 공동 노력을 통해 3{5}}상 계량기 전원 차단 감지 회로가 3-상 스마트 계량기 플랫폼과 3-상 일반 계량기 플랫폼에 적용되어 우수한 실제 결과를 얻었습니다.