[發明專利]一種電能計量芯片系統

有效

• 申請號: 202010769694.0
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111650435B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 邱翠雯
• 申請（專利權）人: 南京衡瑞電子科技有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種電能計量芯片系統，用于目標相數的電能計量表，其特征在于：包括對應于各相火線電源域的各火線電源域檢測芯片，以及設置于零線電源域中的主控芯片、或者主控芯片與零線電源域檢測芯片；

其中，主控芯片包括MCU，以及分別與MCU相連接的脈沖發生模塊、通訊模塊；各火線電源域檢測芯片的結構彼此相同，各火線電源域檢測芯片分別內置電源模塊、時鐘恢復模塊、整流器模塊；主控芯片中的脈沖發生模塊分別經脈沖變壓器對接各火線電源域檢測芯片中的整流器模塊，各火線電源域檢測芯片中，由整流器模塊針對來自所接脈沖變壓器的脈沖信號進行整流，構成其所在火線電源域檢測芯片中的電源，分別為相應電源模塊、時鐘恢復模塊進行供電，電源模塊為其所在火線電源域檢測芯片中各模塊進行供電，時鐘恢復模塊從脈沖變壓器的脈沖信號中提取時鐘信號，并提供給火線電源域檢測芯片中各模塊作為其工作時鐘；

火線電源域中所設芯片與零線電源域中所設芯片之間的數據傳輸，均經過信號隔離器件進行實現；

若零線電源域中設置主控芯片與零線電源域檢測芯片，則零線電源域檢測芯片中的電源與時鐘都由主控芯片提供；零線電源域檢測芯片的檢測結果通過主控芯片中的通訊模塊與MCU相通信。

2.根據權利要求1所述一種電能計量芯片系統，其特征在于：所述電能計量表為單相電能計量表，則零線電源域中設置主控芯片與零線電源域檢測芯片；其中，火線電源域檢測芯片的數量為一個，火線電源域檢測芯片設置于火線電源域中，火線電源域檢測芯片中還包括計量處理模塊、電壓模數轉換模塊、第一電流模數轉換模塊、基準電壓模塊、通訊模塊；火線電源域檢測芯片中：單相火線電壓、零線電壓經過電阻分壓后，再經濾波器輸送至電壓模數轉換模塊的輸入端，同時，電壓模數轉換模塊的輸入端對接相應基準電壓模塊、時鐘恢復模塊；單相火線電流經過濾波器輸送至第一電流模數轉換模塊的輸入端，同時第一電流模數轉換模塊的輸入端對接相應基準電壓模塊、時鐘恢復模塊；電壓模數轉換模塊的輸出端、第一電流模數轉換模塊的輸出端、以及時鐘恢復模塊分別與計量處理模塊的各輸入端相對接，計量處理模塊與相應通訊模塊相連；

零線電源域檢測芯片中還包括第二電流模數轉換模塊與基準電壓模塊，零線電源域檢測芯片中：零線電流經過濾波器輸送至第二電流模數轉換模塊的輸入端，同時第二電流模數轉換模塊的輸入端對接相應晶體時鐘與基準電壓模塊，第二電流模數轉換模塊的輸出端經過信號隔離器件對接火線電源域檢測芯片中計量處理模塊的輸入端；

火線電源域檢測芯片中的計量處理模塊與主控芯片中的MCU之間，通過各自所連的連通訊模塊實現兩者的數據交互，且該數據交互過程經信號隔離器件進行執行。

3.根據權利要求1所述一種電能計量芯片系統，其特征在于：所述電能計量表為單相電能計量表，則零線電源域中設置主控芯片與零線電源域檢測芯片；其中，火線電源域檢測芯片的數量為一個，火線電源域檢測芯片設置于火線電源域中；零線電源域檢測芯片中還包括計量處理模塊、電壓模數轉換模塊、第二電流模數轉換模塊、基準電壓模塊、通訊模塊；零線電源域檢測芯片中：單相火線電壓、零線電壓經過電阻分壓后，再經濾波器輸送至電壓模數轉換模塊的輸入端，同時，電壓模數轉換模塊的輸入端對接相應基準電壓模塊、晶體時鐘；供電電源的零線電流經過濾波器輸送至第二電流模數轉換模塊的輸入端，同時第二電流模數轉換模塊的輸入端對接相應基準電壓模塊、晶體時鐘；電壓模數轉換模塊的輸出端、第二電流模數轉換模塊的輸出端、以及晶體時鐘分別與計量處理模塊的各輸入端相對接，計量處理模塊與相應通訊模塊相連；

火線電源域檢測芯片中還包括第一電流模數轉換模塊、基準電壓模塊；火線電源域檢測芯片中：單相火線電流經過濾波器輸送至第一電流模數轉換模塊的輸入端，同時第一電流模數轉換模塊的輸入端對接相應基準電壓模塊、時鐘恢復模塊；第一電流模數轉換模塊的輸出端經過信號隔離器件對接零線電源域檢測芯片中計量處理模塊的輸入端；

零線電源域檢測芯片中計量處理模塊經所連通訊模塊與主控芯片中MCU經所連通訊模塊之間進行數據交互。