单相电能表

方案简介：

该方案是单相电能表的完整方案，包括了信号采样、通信、基准、时钟、电源等配合电路，可直接应用于工业单相电能表，以及电力终端，无功补偿，电机保护等应用，是目前行业中最具优势的设计方案。主要有MCU控制模块、电量计量模块、电压电流采样模块、显示模块、电源模块、时钟模块、存储模块和通讯模块组成，实现了电能数据的计时计量、自动计费、即使双向通讯等功能，能够实现住宅能耗计量的高质量和高效率管理，为居民的优化用电提供了帮助。其中DC-DC及LDO分别选择了Diodes的AS78L05Z-E1和AP2139AK-3.3TRG1，并且选择了Diodes的HALL器件：AH9247NTR，这些产品性能优异，价格合理，在本设计中起到了关键作用。

主要功能：

1、电能表数据的计时计量、自动计费、即使双向通讯等功能，能够实现住宅能耗计量的高质量和高效率管理，为居民的优化用电提供了帮助；

2、功率累加型，将端口电流和电压先送入模拟乘法器相乘，得到一个与P成正比的模拟电压（电流），再经过V/F变换成频率信号；

核心优势：

1、本方案电流采用采用分流器和精密电阻实现对市电的转换，采用Cirrus Logic的CS5460A实现对电流、电压的测量与转换；

2、存储模块采用的是Atmel的AT24C04,显示模块用HT1621A来驱动段码液晶；

3、通讯模块采用南京日新科技的无极性485芯片：ECH485NEESA，并利用MCU控制所有IC的工作、测量、电量计算、送显示等功能。

4、本方案成本低、使用方便、安全可靠、具有广泛的应用前景。

方案框图：

方案实物图：

应用市场：

目前单相表计量系统方案主要有3种，分别为:1-模数转换型，特点：对电流和电压分别采样，再通过A/D转换器转换为数字信号，然后送入单片机进行相乘运算，并在MCU中设置定时器定时对功率进行累加。转换速度快，对A/D要求高，需增加数字滤波器和隔离放大器，成本高；2-电压频率转换型，特点：采用电压频率转换器加单片机实现对电流的A/D转换，可以抑制模拟电路中的干扰信号，无须专用A/D，但对MCU有较高需求；3-功率累加型，将端口电流和电压先送入模拟乘法器相乘，得到一个与P成正比的模拟电压（电流），再经过V/F变换成频率信号，兼有方案2的优点，对MCU没有太高需求，本方案采用方案3.