一种电能计量电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电能计量电路，该电能计量电路，包括电能采集模块、MCU和显示模块，电能采集模块包括与进户线连接的电流采集单元、电压采集单元以及连接电流采集单元和电压采集单元的电流电压采集控制器，电流电压采集控制器通过串行通信接口与MCU连接，在MCU上还连接有LED指示电路、存储模块以及电源模块。本实用新型专利技术能够对用户所用的电量进行测量并显示出来，简单实用。

【技术实现步骤摘要】
一种电能计量电路
本技术涉及一种电能测量
，特别是涉及一种电能计量电路。
技术介绍
近年来，随着智能家电、智能插座、智能路灯、智能LED(发光二极管)等“智能”产品迅速发展和广泛应用，电能计量模块作为这些产品实现“智能”的基本组成部分，越来越受到人们的关注。电能计量模块能“感知”产品的真实状态：若没有功率，表示确认关闭，若有功率，表示确认仍在工作，还可以统计耗电量，检测当前电压、电流是否正常，若出现异常状态，执行相应的处理措施。现在常用的电能计量芯片多用于多功能电能表，包括复杂的校表参数、大量的输出寄存器以及严格的通讯接口等，且对测量范围和误差精度要求都非常苛刻，这就大大增加了系统设计的复杂性，实现面积和功耗也都较大，成本高。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种电能计量电路。为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种电能计量电路，该电能计量电路包括电能采集模块、MCU和显示模块，所述电能采集模块包括与进户线连接的电流采集单元、电压采集单元以及连接所述电流采集单元和电压采集单元的电流电压采集控制器，所述电流电压采集控制器通过串行通信接口与所述MCU连接，在所述MCU上还连接有LED指示电路、存储模块以及电源模块。通过电流采集单元和电压采集单元分别采集进户电的电流和电压，得到实时功率，就可以在显示模块上显示单位时间内所用的电量。在本技术的一种优选实施方式中，所述电流采集单元设置有正相电流输出端IIN+和负相电流输出端IIN-，所述正相电流输出端IIN+一方面经过限流电阻R45接电流采样端ACDL，另一方面经滤波电容C48接电源地，所述负相电流输出端IIN-一方面经过滤波电容C49接电源地，另一方面经下拉电阻R46接电源地。电流采集单元采集进户线的电流强度，并且该电路连接简单，易于实现。在本技术的一种优选实施方式中，所述电压采集单元设置有正相电压输出端VIN+和负相电压输出端VIN-，所述正相电压输出端VIN+一方面经过限流电阻R41接电压采样端ACDY，另一方面经滤波电容C46接电源地，所述负相电压输出端VIN-一方面经过滤波电容C47接电源地，另一方面经下拉电阻R43接电源地，在电压采样端ACDY与电源地之间设置有采样电阻R42。电压采集单元采集进户线的电压值，并且该电路连接简单，易于实现。在本技术的一种优选实施方式中，所述电流电压采集控制器采用CS5490双通道电能计量IC芯片。该控制器的电能计算更加高效准确。在本技术的一种更加优选实施方式中，所述MCU采用型号为STM32F103RBT6的单片机。该型号的单片机价格便宜，功率低。在本技术的一种优选实施方式中，所述电源模块包括稳压单元，该稳压单元将输入端+5V直流电源转换为3.3V电源VCC，为MCU以及电流电压采集控制器提供稳定的3.3V电压。在本技术的一种更加优选实施方式中，所述稳压单元的芯片型号为AMS1117。该芯片价格便宜，稳定耐用。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术能够对用户所用的电量进行测量并显示出来，降低成本，简单实用。附图说明图1是本技术结构示意框图。图2是本技术电流采集单元电路连接示意图。图3是本技术电压采集单元电路连接示意图。图4是本技术电流电压采集控制器的外围连接示意图。图5是本技术稳压单元的电路连接示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本技术提供了一种电能计量电路，如图1所示，该电能计量电路包括电能采集模块、MCU和显示模块，其中，MCU采用型号为STM32F103RBT6的单片机，显示模块可以是液晶显示屏。电能采集模块包括与进户线连接的电流采集单元、电压采集单元以及连接电流采集单元和电压采集单元的电流电压采集控制器，电流电压采集控制器通过串行通信接口与MCU连接，在MCU上还连接有LED指示电路、存储模块以及电源模块。其中，电流电压采集控制器采用CS5490双通道电能计量IC芯片，如图4所示，其外围连接在此不再赘述。存储模块的型号为AT24C256，存储上一次用电量，防止断电数据丢失，LED指示电路包括LED灯及与LED灯串联的限流电阻，LED灯点亮表示MCU在工作中。在本技术的一种优选实施方式中，如图2所示，电流采集单元设置有正相电流输出端IIN+和负相电流输出端IIN-，正相电流输出端IIN+一方面经过限流电阻R45接电流采样端ACDL(此时，电流采样端ACDL与交流互感器的电流输出端相连，交流互感器与进户线的火线L或零线N相连)，另一方面经滤波电容C48接电源地，负相电流输出端IIN-一方面经过滤波电容C49接电源地，另一方面经下拉电阻R46接电源地。另外，限流电阻R45和下拉电阻R46的阻值为1KΩ，滤波电容C48和滤波电容C49的容值为33nF。在本技术的一种优选实施方式中，如图3所示，电压采集单元设置有正相电压输出端VIN+和负相电压输出端VIN-，正相电压输出端VIN+一方面经过限流电阻R41接电压采样端ACDY(此时，电压采样端ACDY与进户线的火线L相连)，另一方面经滤波电容C46接电源地，负相电压输出端VIN-一方面经过滤波电容C47接电源地，另一方面经下拉电阻R43接电源地，在电压采样端ACDY与电源地之间设置有采样电阻R42。另外，采样电阻R42和下拉电阻R43的阻值为1KΩ，限流电阻R41的阻值为1.0MΩ～2.0MΩ，优选的，1.5MΩ；滤波电容C46和滤波电容C47的容值为27nF。在本技术的一种优选实施方式中，电源模块包括稳压单元，该稳压单元将输入端+5V直流电源转换为3.3V电源VCC。具体连接电路如图5所示，稳压单元的电源输入端分别与+5V(+5V电源可以是两节为单节时2.5V的干电池，也可以是其它类型的电源。)和第33电容C33的第一端相连，稳压单元的电源输出端分别与第30电容C30的第一端、第31电容C31的第一端和第32电容C32的第一端相连，稳压单元的电源输出端还与MCU的电源端相连，第30电容C30的第二端、第31电容C31的第二端、第32电容C32的第二端、第33电容C33的第二端和稳压单元的接地端分别与电源地相连。在本实施方式中，第30电容C30的容值为22uF，第31电容C31的容值为0.01uF，第32电容C32的容值为0.1uF，第33电容C33的容值为0.33uF，稳压单元的芯片型号为AMS1117。稳压单元的电源输出端还可以与电流电压采集控制器的电源端、显示模块的电源端和LED指示电路的电源端相连，为电流电压采集控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能计量电路，包括电能采集模块、MCU和显示模块，其特征在于，所述电能采集模块包括与进户线连接的电流采集单元、电压采集单元以及连接所述电流采集单元和电压采集单元的电流电压采集控制器，所述电流电压采集控制器通过串行通信接口与所述MCU连接，在所述MCU上还连接有LED指示电路、存储模块以及电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种电能计量电路，包括电能采集模块、MCU和显示模块，其特征在于，所述电能采集模块包括与进户线连接的电流采集单元、电压采集单元以及连接所述电流采集单元和电压采集单元的电流电压采集控制器，所述电流电压采集控制器通过串行通信接口与所述MCU连接，在所述MCU上还连接有LED指示电路、存储模块以及电源模块。2.根据权利要求1所述的电能计量电路，其特征在于，所述电流采集单元设置有正相电流输出端IIN+和负相电流输出端IIN-，所述正相电流输出端IIN+一方面经过限流电阻R45接电流采样端ACDL，另一方面经滤波电容C48接电源地，所述负相电流输出端IIN-一方面经过滤波电容C49接电源地，另一方面经下拉电阻R46接电源地。3.根据权利要求1所述的电能计量电路，其特征在于，所述电压采集单元设置有正相电压输出端VIN+和负...

【专利技术属性】
技术研发人员：严冬，顾绍强，
申请(专利权)人：重庆瑞德仪器仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50