[发明专利]隔离SPI总线电能计量模块及其APLC电表

权利要求书

1.单相隔离SPI总线电能计量模块，其特征在于，由抗强瞬时过电压电量输入电路、单相电计量电路、SPI光隔离接口电路和第一稳压电路组成；

所述抗强瞬时过电压电量输入电路中设有分流器Rg、取样电流接入电路、高电压隔离电压互感变压器T和对称性电阻桥RE分压取样电路；所述分流器Rg用于对相线电流取样；所述取样电流接入电路将取样电流进行滤波后输入所述单相电计量电路；所述高电压隔离电压互感变压器T作为相电压或线电压取样的同时，又为所述第一稳压电路提供电源；所述高电压隔离电压互感变压器T的线圈初级通过电阻RW1与RW2、瞬态电压抑制器DW、压敏电阻RW连接到零线N或相线接线引脚，次级线圈有中心抽头连接在信号地（Signal GND），次级线圈两端的交流电压经全波整流后，输出至所述稳压电路输入端；所述高电压隔离电压互感变压器T的次级线圈两端的交流电压，还经电阻R1与R2输入所述对称性电阻桥RE的输入端；

所述对称性电阻桥RE作为取样电压的对称性精密分压器，将取样电压输入到所述电计量芯片； 

所述单相电计量电路为带SPI总线的电计量芯片；

所述SPI光隔离电路是光隔离耦合器，作为SPI通信总线的接口；

所述第一稳压电路将全波整流后的所述次级线圈两端的交流电压进行滤波，输出稳定的电压，为所述单相电计量电路提供电源。

2.根据权利要求1所述的单相隔离SPI总线电能计量模块，其特征在于：所述取样电流接入电路、高电压隔离电压互感变压器T、对称性电阻桥RE分压取样电路、单相电计量电路、SPI光隔离接口电路、稳压电路集成为厚膜电路，并封装在电气绝缘的外壳内，所述外壳上设有分流器上、下接线端子、零线N或相线接线引脚、隔离SPI总线与接口引脚，所述分流器Rg连接在所述分流器上、下接线端子之间。

3.APLC电表，其特征是，该电表包括1至4个单相隔离SPI总线电能计量模块（U11、U12、U13、U14）、微处理电路（100）、数据存储与显示电路（101）、红外通信与隔离RS485通信电路（102）和第二稳压电路（103）；

所述单相隔离SPI总线电能计量模块（U11、U12、U13、U14）的SPI光隔离电路通过SPI通信总线和所述微处理电路（100）连接，所述数据存储与显示电路（101）通过红外通信与隔离RS485通信电路（102）和所述微处理电路（100）连接；

所述单相隔离SPI总线电能计量模块（U11、U12、U13、U14），由抗强瞬时过电压电量输入电路、单相电计量电路、SPI光隔离接口电路和第一稳压电路组成；所述抗强瞬时过电压电量输入电路中设有分流器Rg、取样电流接入电路、高电压隔离电压互感变压器T和对称性电阻桥RE分压取样电路；所述分流器Rg串联在相线或零线中，用于电流取样；所述取样电流接入电路将取样电流进行滤波后输入所述单相电计量电路；所述高电压隔离电压互感变压器T作为相电压或线电压取样的同时，又为所述第一稳压电路提供电源；所述高电压隔离电压互感变压器T的线圈初级通过电阻RW1与RW2、瞬态电压抑制器DW、压敏电阻RW连接到零线N或相线接线引脚，次级线圈有中心抽头连接在信号地（Signal GND），次级线圈两端的交流电压经全波整流后，输出至所述稳压电路输入端；所述高电压隔离电压互感变压器T的次级线圈两端的交流电压，还经电阻R1与R2输入所述对称性电阻桥RE的输入端；所述对称性电阻桥RE作为取样电压的对称性精密分压器，将取样电压输入到所述电计量芯片； 所述单相电计量电路为带SPI总线的电计量芯片；所述SPI光隔离电路是光隔离耦合器，作为SPI通信总线的接口；所述第一稳压电路将全波整流后的所述次级线圈两端的交流电压进行滤波，输出稳定的电压，为所述单相电计量电路提供电源；

所述第二稳压电路（103），为电表电路提供稳定的VCC=3.6VDC与VE=5VDC电源。

4.根据权利要求3所述的APLC电表，其特征是，该电表设有1个单相隔离SPI总线电能计量模块，所述分流器Rg串联在相线中，所述单相隔离SPI总线电能计量模块的零线N或相线接线引脚（3），连接在零线N中。

5.根据权利要求3所述的APLC电表，其特征是，该电表设有两个单相隔离SPI总线电能计量模块，所述两个单相隔离SPI总线电能计量模块的分流器Rg串联在分别串联在两相线中，所述两个单相隔离SPI总线电能计量模块中的零线N或相线接线引脚（3）分别连接在相邻相线中。