[实用新型]一种三相电子式多功能电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能表技术领域，尤其涉及一种三相电子式多功能电能表。

背景技术

现有国内外的数显多功能电能表的设计方案有单芯片和多芯片两种：

其中单芯片方案（SOC），计量芯片和MCU集成在一块芯片中，其优点是电路简单成本低，缺点是计量精度和时钟精度低，可靠性差，达不到国网智能电能表的技术要求，只能用于设计简易的数据采集仪表；

其中多芯片方案（组合式方案），由专用多功能电能计量芯片采样与电能计量有关的电压、电流、功率因数等数据，计量有功正反向电量；由单片机实现数据的计算管理、显示、通讯、存储和欠费控制，实现分时电价和梯度电价的计量要求。多芯片方案的优点是计量和时钟精度高，可靠性高，能满足国家电网公司对智能电表的技术要求；缺点是电路略复杂，成本略高，适合设计高级计量仪表。

在电能表的通讯方式上，为适用于农村、城市、工厂等不同的应用场景，已经存在包括红外通讯、RS485串行通讯、电力通讯、GPRS通讯等抄表方式的电能表的技术方案存在。但上述电能表缺少防雷击和强电误接设计，在雷击和强电误接时，容易导致通讯电路损坏，影响电能计量。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种显示精确、具有多重保护功能的三相电子式多功能电能表。

本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种三相电子式多功能电能表，包括电源电路、电压采样电路、电流采样电路、计量电路、控制电路、通信电路、液晶显示电路和保护电路，其中：

所述电源电路为系统提供电源，包括降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和备用电池，所述降压电路包括3个独立的变压器，每个变压器都设置1个初级线圈和2个次级线圈；

所述电压采样电路包括3个独立的电阻分压网络、滤波电路；

所述电流采样电路包括3个独立的电流互感器、采样电阻、滤波电路；

所述计量电路对电压、电流信号进行处理，输出有功、无功脉冲信号，为系统提供电压、电流、功率、功率因数、电能等计量数据，包括计量芯片ATT7022B/C及外围电路；

所述控制电路控制系统运行，包括MICROCHIP微处理器PIC18F6622及外围电路；

所述通信电路包括RS485通信电路和红外通信电路；

所述液晶显示电路由2个液晶驱动芯片PCF8562和液晶显示器及外围电路组成；

所述系统保护电路包括第一保护电路和第二保护电路，所述第一保护电路设于电源电路、电压采集电路的输入端，所述第二保护电路设于RS485通信电路的输出端。

所述电源电路输出两路路相互独立的电源：第一电源和第二电源，第一电源给控制电路、计量电路、时钟电路、存储电路、功能按键电路和红外通信电路提供电源，第二电源给RS485通信电路提供电源；正常工作时时钟电路由第一电源提供电源，停电时由备用电池提供电源。

所述RS485通信电路由485芯片和外围电路组成，RS485通信电路通过3个光电耦合器和控制电路的UART口、IO口连接，完成数据通信和收发控制。

所述红外通信电路由红外接收电路和红外发射电路组成，红外通信电路和控制电路的UART口、IO口连接，完成数据通信和载波调制解调。

所述第一保护电路包括3个独立的压敏电阻、3个独立的热敏电阻；在系统遭受雷击、超压情况下保护系统不被破坏。

所述第二保护电路包括TVS管、热敏电阻；保护485通信线路在雷击和强电误接时不受破坏。

所述三相电子式多功能电能表中还包括数据存储电路、时钟电路、功能按键电路、LED指示电路及外围电路。

本实用新型的有益效果是：采用上述结构，通过在三相电子式多功能电能表中设置能够提供双电源的电源电路、两个通信电路和两个保护电路，并采用专用计量芯片和微处理器组成计量精度高、显示数据及信息丰富的多功能电能表，并且在停电时数据不丢失、时钟不停止，能满足不同环境下的使用要求；本实用新型在雷击和强电误接时，能有效保护电能表和通信电路不受到破坏。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。其中：

图1是本实用新型三相电子式多功能电能表的系统结构框图；

图2是本实用新型电源电路的电路原理图；

图3是本实用新型电压采样电路的电路原理图；

图4是本实用新型电流采样电路的电路原理图；

图5是本实用新型计量电路的电路原理图；