專利名稱：雙錳銅電流采樣電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電能計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電子式電能表的電流采樣電路。
背景技術(shù)：
電能計量準(zhǔn)確性的首要條件是采樣的準(zhǔn)確性，對于單相電能表電流采樣，傳統(tǒng)設(shè) 計是主通道采用錳銅進(jìn)行采樣，次通道采用電流互感器采樣。采用電流互感器電流采樣，不 能有效的采樣直流分量，所以正常計量，而采樣錳銅電流采樣，不僅可以采樣交流分量而且 可以采樣直流分量，保證正常的計量，但是電流通道兩路都采用錳銅，會引起電網(wǎng)短路，方 案無法實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是解決計量芯片電流采樣，零線電流用電流互感器不能采樣直流分量 的問題，不存在由于電流互感器弓I入的電壓和電流相差。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種雙錳銅電流采樣電路，包括火線錳銅電流采樣部 分和零線電流采樣部分，用于給計量管理MCU提供電流采樣信號；其特征在于所述零線電 流采樣部分包括錳銅分流器、采樣芯片及隔離變壓器，錳銅分流器采樣零線電流，采樣芯片 對采樣信號進(jìn)行處理，隔離變壓器將經(jīng)過處理的采樣信號隔離耦合到計量管理MCU。本實(shí)用新型中，火線和零線電流采樣電路均采用錳銅分流器采樣，實(shí)現(xiàn)了雙錳銅 采樣；零線采樣通過采樣芯片實(shí)現(xiàn)信號處理，再采用隔離耦合轉(zhuǎn)換采樣信號，輸入計量管理 MCU進(jìn)行計量。本實(shí)用新型解決了火線和零線不能同時采用錳銅采樣的問題，相對電流互感 器電流采樣，可以從采樣原理上加強(qiáng)抗強(qiáng)磁干擾能力，保證采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其三該方案 器件尺寸小，方便安裝，和物料成本的降低。

圖1是本實(shí)用新型基本原理框圖。圖2是實(shí)施例提供的火線電流采樣電路原理圖。圖3是實(shí)施例提供的零線電流采樣電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施例提供的電流采樣電路包括火線錳銅電流采樣部分和零線電 流采樣部分，用于給電能表的計量管理MCU提供電流采樣信號，管理MCU采用TERIDIAN公 司的71M6542芯片。其中，火線錳銅電流采樣部分采用熟知的錳銅分流器，電路原理結(jié)合圖2所示，具 體電路結(jié)構(gòu)及其工作原理屬現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。其中，零線電流采樣部分包括錳銅分流器、采樣芯片71M6601及隔離變壓器TF1， 錳銅分流器采樣零線電流，采樣芯片對采樣信號進(jìn)行處理，隔離變壓器將經(jīng)過處理的采樣信號隔離耦合到計量管理MCU。本實(shí)施例中，采樣芯片采用TERIDIAN公司的71M6601芯片。 結(jié)合圖3所示，錳銅分流器由錳銅電阻L7、L8、電阻R22、R23、R24、R25、電容C41、C42搭建而 成，錳銅電阻L7經(jīng)電阻R23連接采樣芯片71M6601的‘INP，引腳，錳銅電阻L8經(jīng)電阻R25 連接采樣芯片71M6601的‘INN，引腳，電阻R22、R24串聯(lián)于錳銅電阻L7、L8之間，電容C41、 C42串聯(lián)于71M6601的‘INP，引腳和‘INN，引腳之間，電阻R22與R24的節(jié)點(diǎn)及電容C41與 C42的節(jié)點(diǎn)進(jìn)而連接采樣芯片71M6601的‘TEST，引腳及iGND'引腳，采樣芯片71M6601的 ‘VCC，引腳經(jīng)電容C43接‘GND’引腳。采樣芯片71M6601的‘SN’引腳和‘SP’引腳接隔離 變壓器TFl初級端，隔離變壓器TFl的次級端接管理MCU 71M6542芯片的‘BN，引腳和‘BP， 引腳(圖中未示)。零線電流采樣部分的工作原理是當(dāng)電能表開始工作，先由71M6542通過隔離 變壓器TFl輸入到71M6601的‘SN，和‘SP，引腳，提供電源給71M6601復(fù)位開始工作，再 由71M6542通過隔離變壓器TFl及SN，和‘SP，引腳通信配置71M6601的控制寄存器，使 71M6601正常工作，當(dāng)有負(fù)載加載，零線電流信號通過錳銅分流器進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換成采樣電 壓信號，輸入71M6601的‘INN，、‘INP，引腳，71M6601進(jìn)行信號預(yù)放大，根據(jù)內(nèi)部自帶的基準(zhǔn) 電壓進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換，將結(jié)果存入寄存器，等待71M6542的讀取。71M6542可以設(shè)置一個數(shù)據(jù) 校驗位，對通過隔離變壓器TFl傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行校驗，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴．?dāng)?shù)玫秸_ 的采樣數(shù)據(jù)以后，進(jìn)入71M6542的內(nèi)部CE計算，得到需要的電流，電流，功率，電量等數(shù)據(jù)。 71M6542還可以設(shè)置溫度補(bǔ)償位，對71M6601的參考電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償，保證采樣數(shù)據(jù)在溫 度范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性。本實(shí)施例中，訪問71M6601通信協(xié)議是TERIDIAN專用通信協(xié)議，隔離變壓器要保 證71M6601的電源功耗，同時又要保持71M6601與71M6542的隔離雙向通信。上述實(shí)施例，采用采樣芯片及隔離電流的錳銅采樣，可以測量電流通道中的交流 分量和直流分量，是本實(shí)用新型方案最大特點(diǎn)。此外，本實(shí)用新型方案相對電流互感器電流 采樣，可以從采樣原理上加強(qiáng)抗強(qiáng)磁干擾能力，保證采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其三該方案器件尺 寸小，方便安裝，和物料成本的降低。以上實(shí)施例僅為充分公開而非限制本實(shí)用新型，例如，采樣芯片及管理MCU芯片 的具體型號不應(yīng)受限制，其同意系列或具有等同功能的其他芯片應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型揭露 的范圍。
權(quán)利要求1.一種雙錳銅電流采樣電路，包括火線錳銅電流采樣部分和零線電流采樣部分，用于 給計量管理MCU提供電流采樣信號；其特征在于所述零線電流采樣部分包括錳銅分流器、 采樣芯片及隔離變壓器，錳銅分流器采樣零線電流，采樣芯片對采樣信號進(jìn)行處理，隔離變 壓器將經(jīng)過處理的采樣信號隔離耦合到計量管理MCU。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙錳銅電流采樣電路，其特征在于所述采樣芯片采用 TERIDIAN公司的71M6601芯片；所述管理MCU采用TERIDIAN公司的71M6542芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙錳銅電流采樣電路，其特征在于所述71M6601芯片的工 作電源是由71M6542芯片經(jīng)由隔離變壓器提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙錳銅電流采樣電路，其特征在于所述71M6542芯片設(shè)置 有一個數(shù)據(jù)校驗位，對通過隔離變壓器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行校驗。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙錳銅電流采樣電路，其特征在于所述71M6542芯片設(shè)置 有溫度補(bǔ)償位，對71M6601的參考電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種雙錳銅電流采樣電路，包括火線錳銅電流采樣部分和零線電流采樣部分，用于給計量管理MCU提供電流采樣信號。零線電流采樣部分包括錳銅分流器、采樣芯片及隔離變壓器，錳銅分流器采樣零線電流，采樣芯片對采樣信號進(jìn)行處理，隔離變壓器將經(jīng)過處理的采樣信號隔離耦合到計量管理MCU。本實(shí)用新型解決了火線和零線不能同時采用錳銅采樣的問題，相對電流互感器電流采樣，可以從采樣原理上加強(qiáng)抗強(qiáng)磁干擾能力，保證采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其次該方案器件尺寸小，方便安裝，物料成本降低。
文檔編號G01R22/06GK201788230SQ20102026128
公開日2011年4月6日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者任智仁, 冉際華, 史謙, 周宣, 唐振中, 許永平, 賈俊, 鄧廷 申請人:珠海中慧微電子有限公司