[實用新型]一種基于無線信息傳輸的三相電能計量電路

有效

• 申請號: 202020543963.7
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN213181764U
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 楊衛國;李昭強;覃永能
• 申請（專利權）人: 廣東昇輝電子控股有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06;G08C17/02
• 代理公司: 廣州京諾知識產權代理有限公司 44407
• 代理人: 劉菊欣

本實用新型公開了一種基于無線信息傳輸的三相電能計量電路，主要由電源電路、MCU主控電路、采樣主控電路、Zigbee電路、電壓采樣電路、電流采樣電路六部分組成，利用電流互感方案實現三相電電流采集；電能采集數據經主控MCU處理，然后由Zigbee通信方式實現計量信息的無線傳輸功能，實現電能信息實時采集?實時處理?無線傳輸的一體化過程，大大減少了電能信息采集的工作量，并提高了電能信息獲取的便捷性與安全性。

技術領域

本實用新型屬于無線通信技術技術領域，具體涉及一種基于無線信息傳輸的三相電能計量電路。

背景技術

電能計量作為現代一種重要的電能監測手段被廣泛應用于各類電力電子產品，電能計量通常分為電流計量及電壓計量。目前市面上電能計量裝置大多為單相計量，三相電能計量設計更為復雜，能應用于三相大負載設備電能計量監測，對于整個局部電網及設備的安全監護有積極意義。此外，市面上的電能計量裝置多采用自帶的LED數碼管顯示，獲取計量數據需手動記錄。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于無線信息傳輸的三相電能計量電路，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種基于無線信息傳輸的三相電能計量電路，其特征在于包括電源電路、MCU主控電路、采樣主控電路、Zigbee電路、電壓采樣電路、電流采樣電路六部分組成。

進一步的，所述電源電路為取三相電其中一相作為火線，同零線組成AC220V輸入，經電源模塊M1(PLG06A)轉換為DC5V，通過電容C1、C2濾波后進入穩壓芯片U8(AMS1117)輸入端，穩壓芯片U8輸出端分別接電容C3、C4、C5濾波，輸出DC3.3V。

進一步的，MCU主控電路采用32位主控MCU(STM32F030C8T6)，所使用到的端口中：PIN24、PIN48接+3.3V輸入；PIN5、PIN6接8MHz主晶振Y1；PIN7接復位電路；PIN8、PIN23、PIN47接地；PIN14、PIN15、PIN16、PIN17分別為SPI串行外設接口的片選、時鐘、主機輸入、主機輸出接口；PIN25為LED指示燈控制I/O；PIN30、PIN31分別為串口發送和接收口；PIN34、PIN37接程序燒錄端口；PIN44為程序啟動控制端口。

進一步的，采樣主控電路采用三相電能計量芯片U6選用RN8302B，PIN3串電容接地；PIN4/PIN5、PIN7/PIN8、PIN10/PIN11分別為三相線路電流采樣端口；PIN6、PIN20、PIN21、PIN29、PIN39、PIN42、PIN43接地；PIN9上拉到+3.3V；PIN12、PIN14、PIN16分別為三相線路電壓采樣端口；PIN13、PIN15、PIN17串33nF電容接地、PIN27、PIN28、PIN40、PIN41接+3.3V輸入；PIN32、PIN33、PIN34、PIN35分別為SPI串行外設接口的從機輸出、時鐘、片選、從機輸入接口；PIN36、PIN37接8.192MHz主晶振Y2；PIN38串10uF電容接地。

進一步的，Zigbee電路采用M2選型為基于CC2530為片上解決方案的Zigbee集成模塊，分別引出+3.3V輸入腳(PIN14)、GND腳(PIN13)、燒錄口引腳(PIN1/PIN2)、復位腳(PIN22)、串口接收腳(PIN16)、串口發送腳(PIN17)；電能計量數據由MCU主控經串口傳輸至Zigbee無線通信模塊，然后經過同網關及路由設備無線組網后可直接以無線連接方式與手機APP等終端設備相連。

進一步的，電壓采樣電路由每相電壓信號采樣電路均為選取4個560KΩ電阻，串聯分壓得到的mV級交流電壓輸入至采樣芯片U6的VAP/VBP/VCP進行測量。

進一步的，電流采樣電路由電流信號采樣采用隔離式方案，選用的為ZMCT103C型號電流互感器，利用互感器內阻產生兩端壓差值分別輸入到采樣芯片U6的IAP/IAN，IBP/IBN，ICP/ICN進行處理，進而換算出每相的電流測量值。