[發(fā)明專利]一種電能計量芯片系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010769694.0
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111650435B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱翠雯
• 申請（專利權(quán)）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(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種電能計量芯片系統(tǒng)，用于目標(biāo)相數(shù)的電能計量表，其特征在于：包括對應(yīng)于各相火線電源域的各火線電源域檢測芯片，以及設(shè)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(fā)生模塊、通訊模塊；各火線電源域檢測芯片的結(jié)構(gòu)彼此相同，各火線電源域檢測芯片分別內(nèi)置電源模塊、時鐘恢復(fù)模塊、整流器模塊；主控芯片中的脈沖發(fā)生模塊分別經(jīng)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(gòu)成其所在火線電源域檢測芯片中的電源，分別為相應(yīng)電源模塊、時鐘恢復(fù)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(fù)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(shè)芯片與零線電源域中所設(shè)芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸，均經(jīng)過信號隔離器件進行實現(xiàn)；

若零線電源域中設(shè)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(jié)果通過主控芯片中的通訊模塊與MCU相通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電能計量芯片系統(tǒng)，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(shè)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(shù)量為一個，火線電源域檢測芯片設(shè)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(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、基準(zhǔn)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(jīng)過電阻分壓后，再經(jīng)濾波器輸送至電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，同時，電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端對接相應(yīng)基準(zhǔn)電壓模塊、時鐘恢復(fù)模塊；單相火線電流經(jīng)過濾波器輸送至第一電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，同時第一電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端對接相應(yīng)基準(zhǔn)電壓模塊、時鐘恢復(fù)模塊；電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端、第一電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端、以及時鐘恢復(fù)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(yīng)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(shù)轉(zhuǎn)換模塊與基準(zhǔn)電壓模塊，零線電源域檢測芯片中：零線電流經(jīng)過濾波器輸送至第二電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，同時第二電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端對接相應(yīng)晶體時鐘與基準(zhǔn)電壓模塊，第二電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)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(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)交互，且該數(shù)據(jù)交互過程經(jīng)信號隔離器件進行執(zhí)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電能計量芯片系統(tǒng)，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(shè)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(shù)量為一個，火線電源域檢測芯片設(shè)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(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第二電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、基準(zhǔn)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(jīng)過電阻分壓后，再經(jīng)濾波器輸送至電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，同時，電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端對接相應(yīng)基準(zhǔn)電壓模塊、晶體時鐘；供電電源的零線電流經(jīng)過濾波器輸送至第二電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，同時第二電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端對接相應(yīng)基準(zhǔn)電壓模塊、晶體時鐘；電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端、第二電流模數(shù)轉(zhuǎn)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(yīng)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(shù)轉(zhuǎn)換模塊、基準(zhǔn)電壓模塊；火線電源域檢測芯片中：單相火線電流經(jīng)過濾波器輸送至第一電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，同時第一電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端對接相應(yīng)基準(zhǔn)電壓模塊、時鐘恢復(fù)模塊；第一電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端經(jīng)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(jīng)所連通訊模塊與主控芯片中MCU經(jīng)所連通訊模塊之間進行數(shù)據(jù)交互。