[实用新型]适合于TWACS通信功能的单相电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适合于TWACS通信功能的单相电能表。

背景技术

TWACS电力线通信技术，即双向工频自动通信系统（Two-Way Automated Communications System），是美国ACLARA公司研发的一种较为先进的电力线通信技术。该技术一次通信成功率高于99.6%。TWACS信号的传输距离几乎无限制，且不需要中继器或者信号调理设备，而这些却是一般电力线载波通信技术所需要的。TWACS电力线通信技术与普通的电力线调制载波技术（PLC）相比具有以下优势：1、无需针对系统或输电线状况作精细调整。2、无需专门措施跨接变压器和电容器池。3、TWACS 可以在长输电线路上工作 – 架空明线 和 埋地输电缆。4、不会产生高频辐射发射。

目前TWACS通信功能电路已经用于单相电能表。如图1所示，这种电表具有TWACS通信功能电路、电能计量管理电路、变压器等。其中，由于TWACS通信功能电路对电源纯净度要求较高，需要将其电源与计量管理电路电源相对独立，所以TWACS通信功能电路和电能计量管理电路电源采用变压器两个不同的二次侧电压输出供给。TWACS通信功能电路与电能计量管理电路之间采用光耦耦合方式实现串口通信，由于TWACS通信功能电路一侧的光耦动作电流大，给TWACS通信功能电路电源系统引入较大噪声，两电路间的通信成功率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效提高通信成功率的适合于TWACS通信功能的单相电能表。

本实用新型提供的这种适合于TWACS通信功能的单相电能表，包括TWACS通信功能电路、电能计量管理电路、变压器、由变压器引出的表计电源、继电器、继电器控制电路，还包括三极管电压转换电路，TWACS通信功能电路通过所述三极管电压转换电路与电能计量管理电路串口通信。

所述三极管电压转换电路，包括两路，这两路分别有两个三极管，其中一路的两个三极管中一个三极管的基极接计量管理电路芯片的发送端口，发射极接表计电源火线，一个三极管的集电极接TWACS通信功能电路芯片的接收端，另一路的两个三极管中一个三极管的集电极接计量管理电路芯片的接收端，一个三极管的基极接TWACS通信功能电路芯片的发送端，发射极接表计电源火线，电路两端电压的转换通过三极管连接的电阻链分压实现。所述表计电源由变压器自耦端输出供给。

由于将现有技术中TWACS通信功能电路和电能计量管理电路之间的光耦隔离电路用三极管发送电路进行了替换，利用三极管的开关特性实现了发送端与接收端之间的电平转换。由于三极管导通对电流要求较小，可以实现TWACS通信功能电路电源系统的高纯度要求，从而能有效提高通信成功率。

附图说明

图1是现有技术的两线单相电能表的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型一种实施方式中三极管电压转换电路图。

具体实施方式

从图2可以看出本实用新型仍有TWACS通信功能电路、电能计量管理电路、变压器、由变压器引出的表计电源、继电器、继电器控制电路。电能计量管理电路中的计量管理芯片采用MAXIM公司的71M6521FE芯片，可以进行电压电流的采样及功率计算，电路为3.3V电源系统。TWACS通信功能电路引用ACLARA公司的TWACS电力线通信技术实现电力线双向通信，表计电源由变压器自耦端输出供给。

本实用新型利用TWACS通信功能电路和计量管理电路可以共同以电源火线做电源参考的特性，将现有技术中的光耦隔离通信更换成三极管电压转换电路连接。实现了TWACS通信功能电路电源的高度纯净，增强了通信成功率。

图3反映了三极管电压转换电路，TWACS通信功能电路的芯片与计量管理芯片之间采用串口通信。 TX、RX为计量管理电路芯片的发送接收端口，TX2、RX2为TWACS通信功能电路芯片的发送接收端口。图中，+5V为TWACS通信功能电路电源电压，相对于电源地GPLC为5V；V3P3SYS为表计计量管理电路电源电压，相对于电源地GND为3.3V。