[发明专利]一种适用于DC1500V电压输入的电能表电路

权利要求书

1.一种适用于DC1500V电压输入的电能表电路，其特征在于，其包括直流电能计量电路、隔离电路、MCU电路、通讯电路和电源电路；

所述直流电能计量电路中直流母线电压最大值为DC1500V、母线电流通过分流器采样，所述直流电能计量电路的三个输入端子U+端、I+端、I-端依次连接电力设备的直流母线电压正端U+和分流器的输出信号I+端、I-端，用于通过计量芯片测量直流母线电压、电流及电能电参量，并通过计量芯片的SPI口与MCU电路中MCU的SPI口进行数据交互；

所述隔离电路的输出端连接直流电能计量电路中计量芯片的SPI口，所述隔离电路的输入端与MCU电路中MCU的SPI口连接，所述隔离电路实现计量芯片与MCU的SPI数字通讯，通过第一隔离电路和第二隔离电路两级隔离电路的串联，使直流电能计量电路与MCU电路的电气间隙、爬电距离满足DC1500V电压输入，过电压类别III的双重绝缘要求；

所述MCU电路用于通过SPI口读取计量芯片测量的电压、电流及电能电参量；

所述通讯电路用于对外提供RS485硬件接口与监控系统进行数据通讯，所述MCU电路通过串口与通讯电路连接；

所述电源电路用于通过开关变压器输出两路隔离的电源，分别为隔离电路、MCU电路及通讯电路提供工作电源。

2.如权利要求1所述的适用于DC1500V电压输入的电能表电路，其特征在于，所述直流电能计量电路中电压、电流输入信号采用三端子设计，电压信号负端U-和电流信号负端I-为同一输入端子，电压信号负端U-采用分流器输出信号负端I-为电压信号负端U-和电流信号负端I-的公共端，DC1500V母线电压正端输入U+经电阻分压电路后连接计量芯片的电压通道，其中第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第七电阻R7依次组成电阻分压电路，该电压分压电路的一端连接DC1500V直流母线电压正端输入U+，该电压分压电路的另一端连接参考地信号GND2，第七电阻R7上的直流母线电压采样信号经第六电阻R6、第一电容C1组成的RC滤波电路后连接第三集成电路U3电压通道的正端引脚8，直流母线电压负端输入U-经第二磁珠L2连接参考地信号GND2，第八电阻R8、第六电容C6组成的RC滤波电路，此RC滤波电路的一端连接参考地信号GND2，此RC滤波电路的另一端连接第三集成电路U3电压通道的负端引脚9；

直流母线电流通过分流器采样输出mV信号连接第三集成电路U3的电流通道，分流器输出信号正端I+连接第五磁珠L5的一端，第十三电阻R13、第十二电容C12组成的RC滤波电路，此RC滤波电路的一端连接第五磁珠L5的另一端，此RC滤波电路的另一端连接第三集成电路U3电流通道的正端引脚4，分流器输出信号负端I-连接第四磁珠L4的一端，第四磁珠L4的另一端连接参考地信号GND2，第十电阻R10、第十电容C10组成的RC滤波电路，此RC滤波电路的一端连接第三集成电路U3电流通道的负端引脚5，此RC滤波电路的另一端连接参考地信号GND2，直流母线电压负端输入U-和分流器输出信号负端I-短接在一起，第六集成电路U6给第三集成电路U3提供3.3V工作电源，第六集成电路U6输入电源由隔离电路输出电源DC5V提供。