你的位置:首頁 > 測試測量 > 正文

專家授課了!教你輕松設(shè)計智能節(jié)能插座

發(fā)布時間:2014-10-26 責任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】電器的增多使負載功率增大,從而造成插座的過流過壓,引發(fā)自動保護,嚴重情況可發(fā)生火災(zāi)。通過檢測負載功率大小來保護電器的同時,并且判斷并測量電器能耗參數(shù),實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,這樣的標準才能夠滿足市場趨勢。

CSE7780采用3路Σ-△技術(shù),可分別用于相線電流采樣、零線電流采樣以及電壓采樣。基于CSE7780設(shè)計的智能插座能夠通過檢測負載功率的大小來實現(xiàn)對用電器使用功耗的監(jiān)測。

系統(tǒng)設(shè)計

本設(shè)計由計量模塊、顯示模塊和控制模塊三部分組成(見圖1),本文將對關(guān)鍵的計量模塊設(shè)計進行重點講述。

專家授課了!教你輕松設(shè)計智能節(jié)能插座
圖1:智能插座系統(tǒng)框圖
 
計量功能設(shè)計

本系統(tǒng)采用的是CSE7780,該芯片能夠提供有功功率、有功能量、電流有效值、電壓有效值、線頻率、過零中斷等功能,提供全數(shù)字增益、相位、偏置電流校準,有功能量脈沖從PF管腳輸出。此外,CSE7780提供一個SPI串行接口,可以與外部MCU進行通信,而且內(nèi)部具有電源監(jiān)控電路,可以保障芯片的正常作。

如圖2所示,本系統(tǒng)計量包括電流、電壓采樣兩部分。

專家授課了!教你輕松設(shè)計智能節(jié)能插座
圖2:只能插座計量電路
 
(1)電流信號采樣
電流采樣電路中,電流流經(jīng)錳銅分流器時會在計量芯片的電流采樣通道上產(chǎn)生一個壓降,不同的電流信號在分流器上形成的壓降不同,計量芯片通過采集在分流器上形成的電壓信號,從而實現(xiàn)了對電流信號的采集。
(2)電壓信采樣
電壓采樣通常是采集的是零線上的信號,由于電壓信號較大,本系統(tǒng)設(shè)計直接通過電阻網(wǎng)絡(luò)降壓的方式實現(xiàn)對電壓信號的采樣。

顯示模塊設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)計方案的顯示部分采用的液晶驅(qū)動控制芯片為HT1621,該液晶驅(qū)動能夠4*32的液晶段碼,完全能夠滿足顯示驅(qū)動的要求,可顯示電量、電壓有效值、電流有效值、有功功率等信息。

電源模塊

從產(chǎn)品的空間因素方面考慮,本系統(tǒng)設(shè)計的電源采用了非隔離電源,該電源電路能夠提供大約60mA的電流。

軟件設(shè)計

電參數(shù)的計算

以設(shè)計一塊額定電壓220V(Un)、10 (60) A電流規(guī)格、常數(shù)1600imp/KWh插座為例,由于電流輸入通道允許輸入最大信號為±700mV的峰峰值(有效值為495mVrms),10(60)A的表考慮到通道A發(fā)熱的情況,可選擇200~250μΩ的錳銅,若以250μΩ的錳銅來采樣,在Imax=60A時,通道A的采樣信號為60A*250μΩ=15mV.由于電流通道A的允許最大輸入信號為495mV,因此電流通道的增益選擇可配置成16,通道B采用2500:1的互感器;負載電阻10Ω,電流通道B增益設(shè)置為1.電壓通道允許最大輸入信號為±700mV的峰峰值,考慮到電壓會有130%Un過壓,可將電壓采樣信號通過網(wǎng)絡(luò)電阻將220V交流電壓信號降至220mV左右,電壓通道增益選擇為1.

通過上述的論述,我們需將電流通道A的增益設(shè)置為16,電壓通道的增益設(shè)置為1,因此SYSCON寄存器應(yīng)設(shè)置為0080H.

相關(guān)閱讀:

技術(shù)分享:低功耗智能插座的解決方案
基于AVR的智能節(jié)能插座設(shè)計
什么是多功能插座?如何選擇多功能插座?

要采購顯示模塊么,點這里了解一下價格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉