Sažetak : Analizirane su dvije vrste detekcije trofaznog inteligentnog električnog brojila i metoda njegove realizacije. U skladu sa zahtjevima za detekciju nestanka struje inteligentnog brojila električne energije, dizajnirano je kolo koje može efikasno detektovati nestanak struje i odgovarajuća programska shema dizajna, te krug za detekciju nestanka struje sa jednostavnom funkcijom i visokim performansama običnog brojila električne energije.
Ključne riječi : power{0}}downdetection ; smart meter ; običnom strujomjeru
Sadržaj:
2. Analiza kola za detekciju nestanka struje pametnog brojila
2.1 Cjelokupni okvir sistema napajanja pametnog brojila
2.2 Napajanje u podijeljenoj{1}} fazi
2.3 Krug za detekciju-isključenja napajanja
3. Analiza -detekcionog kola za detekciju isključenja struje običnog brojila
3.1 Krug za detekciju nestanka struje običnog brojila
3.2 Napajanje običnog mjernog -faznog napajanja
3.3 Softverska obrada signala-isključenja
1. Uvod
Postojeći trofazni krug za otkrivanje nestanka struje pametnog brojila može pogrešno procijeniti, što rezultira neuspjehom normalnog uključivanja i isključivanja i neuštede energije na vrijeme. Ovaj rad predlaže dva hardverska i softverska rješenja za savršeno rješavanje problema detekcije nestanka struje za dva različita trofazna mjerača. Rješenja su primijenjena u dva reprezentativna stvarna proizvoda kako bi se potvrdilo da rješenja mogu ispuniti zahtjeve dizajna.
2. Analiza kola za detekciju nestanka struje pametnog brojila
2.1 Cjelokupni okvir sistema napajanja pametnog brojila
(1) Detekcija napajanja-uključenjem: Kada je DC IN napon veći od 5,8V (AC ulazni napon je veći od 128V), tranzistor Q9 je zasićen, a Q9 daje nizak nivo i šalje se na pin za detekciju napajanja MCU-a kroz R55, obavještavajući da je napajanje normalno i da se može inicijalizirati ili izaći iz stanja niske snage.
(2) Detekcija-isključenja napajanja: Kada je DC IN napon manji od 5,8V (izmjenični ulazni napon manji od 128V), tranzistor Q9 se prekida, a Q9 daje visok nivo i šalje se na pin za detekciju napajanja MCU-a kroz R55, obavještavajući da je napajanje nenormalno, izlazi iz normalnog radnog stanja i ulazi u stanje niske snage.
Preklopne karakteristike ovog kola nisu dobre, nema karakteristike histereze, a izlazni jitter se lako javlja oko kritične vrijednosti. Ako softver nema relevantnu obradu, mjerač je sklon abnormalnostima. Ako nema baterije unutar mjerača, Q9 pin je također na niskom nivou u-isključenom stanju, što je isto kao i stanje kada je napajanje normalno.
2.2 Napajanje u podijeljenoj{1}} fazi
AC __N je N linija, GNDC je žica pod naponom C faze, DC1, RC7, CC4 i DC2 formiraju kolo pada napona otpornika{5}}kondenzatora. Većina pada napona izmjenične struje djeluje na RC7 i CC4. Naponi AC CN i AC N spojeni sa DC1 povezani su na sliku 1 za napajanje kontrolnog kola; napon koji je stegnut DC2 prolazi kroz DC3, RC8, QC2, CC5 i DC4 kako bi se formirao puni-mosni ispravljački krug i filtrira se CC6 ulazom za stabilizaciju napona, VC1 stabilizacijom napona i CC13, CC14 i CC16 stabilizacijom napona filtriranjem izlaza za stabilizaciju napona kako bi se dobio napajanje VC VC napajanja 5 napajanja.
RC napajanje koje se obično koristi u ovom krugu može izlaziti samo na jedan način, tako da uzorkovanje trofazne struje mora biti izolirano transformatorom, inače će uzrokovati kratki spoj između nulte žice i žice pod naponom ili između žica pod naponom različitih faza; može se postići direktno uzorkovanje izmjenične struje (struja teče kroz otpornik da bi proizvela pad napona), smanjujući ukupne troškove.
2.3 Krug za detekciju-isključenja napajanja
R11 je strujni{1}}ograničavajući otpornik koji pokreće Q9, a Q9 je prekidačka cijev. Kada je napon između BC-a Q9 (tj. tačke b) niži od 0,7V, Q9 se prekida, a AC OFF ulaz za glavni čip je visok nakon što se R50 povuče, R55 ograničava struju, a C1 eliminiše podrhtavanje. Kada je napon između BC od Q9 (tj. tačka b) veći od 0,7 V, Q9 je uključen, a AC OFF ulaz za glavni čip je nizak. Z1 je cijev regulatora napona, R48 i R49 su otpornici za dijeljenje napona, a vrijednost detekcije -isključenja struje u tački b je 0,7V, a napon u tački a je 0,7× ()V. To jest, vrijednost detekcije-isključenja struje DC __IN generirana na slici 1 je 0,7× () + Z1. Kada je DC __IN veći od ove vrijednosti, AC __OFF ulaz za glavni čip je nizak; kada je DC __IN manji od ove vrijednosti, AC __OFF ulaz za glavni čip je visok.
3. Analiza -detekcionog kola za detekciju isključenja struje običnog brojila
3.1 Krug za detekciju nestanka struje običnog brojila
VCC je istosmjerni napon nakon što se mrežni napon smanji i ispravi i filtrira pomoću E1. Ovdje je napon relativno visok i ne može se direktno uzorkovati preko AD porta glavnog čipa. R11, R51 i C8 se mogu direktno uzorkovati pomoću AD nakon podjele napona. R7, D16 i C38 formiraju krug uzorkovanja kruga stabilizacije napona, pokrećući Q4 kako bi se postigla svrha kontrole izlaznog napona. Izlazni napon +5V tačke zavisi od parametara D16, a C7 i C6 filtriraju izlazni napon. Kada dođe do nestanka struje, napon opterećenja spojenog na stražnji kraj +5V tačke polako se smanjuje, a napon VCC tačke također polako opada u isto vrijeme. Napon od PWRDN do AD porta za uzorkovanje glavnog čipa opada proporcionalno VCC tački, a glavni čip može otkriti nestanak struje.
3.2 Napajanje običnog mjernog -faznog napajanja
GND je N linija, GNDC je C faza pod naponom, D6, C3, R3, D5 formiraju krug pada napona otpornika-kondenzator, većina pada napona mreže djeluje na C3 i R3, napon stegnut D6 je polu{8}}talas ispravljen od strane D12 i konvergiran sa naponom{10 faze B nakon pola} VCC, koji se koristi za napajanje kontrolnog kola, napon koji je stezao D5 je poluvalni ispravljen od strane D11 i filtriran od strane E4 kako bi se dobilo VCC DC napajanje, krug uzorkovanja kruga za stabilizaciju napona sastavljen od R6, D15, C37 pokreće Q3 za kontrolu izlaznog napona C{{19}ci}V, a izlazni kapa filtera C1.
3.3 Softverska obrada signala-isključenja
4. Zaključak
Kroz koordinaciju softvera i hardvera, ovaj rad ostvaruje stabilnost i pouzdanost detekcije-uključenja i isključivanja-isključenja trofaznih pametnih brojila i trofaznih običnih brojila za različite dizajnerske šeme i zahtjeve, postavljajući čvrst temelj za normalan rad drugih funkcija pametnih brojila i običnih brojila. Zajedničkim naporima tehničkog osoblja projektnog tima, kolo za detekciju isključenja struje trofaznog brojila-primijenjeno je na trofaznu platformu pametnog brojila i platformu trofaznog običnog brojila i postiglo je dobre praktične rezultate.