一种电能表用电路板结构及电路板布线结构制造技术

本申请提供了一种电能表用电路板结构及电路板布线结构，涉及电路板设计技术领域。该电能表用电路板结构包括设置在电路板上的接口、采样电路、传输线和芯片封装。接口包括正接口和负接口，正接口和负接口用于外接负载设备；正接口和负接口通过传输线依次连接采样电路和芯片封装；传输线在电路板上进行至少一次交叉布线后，传输线在电路板上的投影形成至少一个第一区域和至少一个第二区域，在同一个方向变化的磁场中，形成至少一个第一区域的传输线的感应电动势的方向，与形成至少一个第二区域的传输线的感应电动势的方向相反；至少一个第一区域的面积与至少一个第二区域的面积相同。该方案降低提升了电能表计量电能时的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种电能表用电路板结构及电路板布线结构


[0001]本申请涉及电路板设计
，尤其涉及一种电能表用电路板及电路板布线结构。

技术介绍

[0002]静止式有功电能表(static watt
‑
hour meter)是指由电流和电压作用于固态(电子)器件而产生与被测有功电能量成比例的输出量的仪表，应用于电力、电测与计量领域，以下简称电能表。
[0003]在应用电能表时，电能表计量的准确性会受到环境中磁场的影响，例如当应用环境中存在方向变化的磁场时，会使得电能表内电路板的走线形成感应电动势，进而导致出现电能的额外变化，使得电能表的计量不准确。
[0004]因此如何使降低磁场对电能表计量的准确性的影响，成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种电能表用电路板及电路板布线结构，降低了电能表受到的变化的磁场的影响，提升了电能表计量电能时的准确性。
[0006]第一方面，本申请提供了一种电能表，电能表用于计量负载设备消耗的电能，电能表包括设置在电路板上的接口、采样电路、传输线和芯片封装。接口用于连接负载设备，接口包括正接口和负接口。正接口和负接口通过传输线依次连接所采样电路和芯片封装。芯片封装用于进行电能计量。传输线在电路板上进行至少一次交叉布线。传输线经过至少一次交叉布线后，传输线在电路板上的投影形成至少一个第一区域和至少一个第二区域，在同一个方向变化的磁场中，形成至少一个第一区域的传输线的感应电动势的方向，与形成至少一个第二区域的传输线的感应电动势的方向相反。至少一个第一区域的面积与至少一个第二区域的面积相同。
[0007]利用本申请提供的电能表，当存在磁感应强度变化的磁场，因为传输线在电路板上进行交叉布线，使得每次交叉后，传输线中的感应电动势方向发生改变，进而使得传输线中的感应电动势相互抵消，降低了变化的磁场对传输线的影响，也即降低了电能表受到的变化的磁场的影响，提升了电能表计量电能时的准确性。
[0008]可以理解的是，实际应用中，以上的至少一个第一区域的面积与至少一个第二区域的面积可能存在微小差异，仅需使得至少一个第一区域的面积与至少一个第二区域的面积尽量相等即可。也即至少一个第一区域的面积与至少一个第二区域的面积小于预设的差值即可认为能够使传输线的感应电动势实现抵消。在一种可能的实现方式中，可以基于GB/T 17215.321
‑
2021《电测量设备(交流)特殊要求第21部分：静止式有功电能表(A级、B级、C级、D级和E级)》中关于0.5mT磁场无负载实验试验要求进行相应的测试，当电能表能够满足实验要求时，即可认为此时磁场对电能表的影响可以忽略。
[0009]在一种可能的实现方式中，电能表还包括滤波电路。滤波电路设置在采样电路和
所述芯片封装之间。滤波电路用于滤除传输线中的高频干扰信号。滤波电路与芯片封装之间的传输线的长度，小于滤波电路与采样电路之间的传输线的长度，也即使滤波电路设置在靠近芯片封装的位置处，进而提升了滤波电路的滤波效果。
[0010]在一种可能的实现方式中，芯片封装和滤波电路设置在电路板的第一表面，以便于将芯片封装和滤波电路近距离布局，采样电路设置在电路板的第二表面。
[0011]在一种可能的实现方式中，芯片封装和滤波电路之间的传输线不进行交叉布线，采样电路和滤波电路之间的传输线进行奇数次交叉布线。
[0012]在一种可能的实现方式中，芯片封装、滤波电路和采样电路均设置在电路板的同一表面，以便于实现对电路板的加工，以及便于实现对电路板的固定。
[0013]在一种可能的实现方式中，芯片封装和滤波电路之间的传输线不进行交叉布线，采样电路和滤波电路之间的传输线进行偶数次交叉布线。
[0014]在一种可能的实现方式中，采样电路与所述正接口之间的传输线的长度，等于采样电路与负接口之间的传输线的长度。
[0015]在一种可能的实现方式中，传输线在电路板上进行三次交叉布线，以形成两个第一区域和两个第二区域。
[0016]在一种可能的实现方式中，接口与采样电路设置在电路板的同一表面。接口与采样电路之间的传输线进行偶数次交叉布线。
[0017]第二方面，本申请还提供了一种电路板布线结构，该电路板布线结构包括至少一组传输线，至少一组传输线中的每组传输线包括：第一传输线和第二传输线。第一传输线中的电流方向和第二传输线中的电流方向相反。第一传输线和第二传输线在电路板上进行至少一次交叉布线后，在电路板上的投影形成至少一个第一区域和至少一个第二区域，在同一个变化的磁场中，形成至少一个第一区域的传输线的感应电动势的方向，与形成至少一个第二区域的传输线的感应电动势的方向相反。至少一个第一区域的面积与至少一个第二区域的面积相同。
[0018]利用本申请提供的电路板布线结构，当电路板布线结构应用的环境中存在磁感应强度变化的磁场，因为传输线在电路板上进行交叉布线，使得每次交叉后，传输线中的感应电动势方向发生改变，进而使得传输线中的感应电动势互相抵消，进而降低了变化的磁场对传输线的影响。
[0019]第三方面，本申请还提供了一种应用该电路板布线结构的电子设备，该电子设备可以为手机、笔记本电脑、可穿戴电子设备(例如智能手表)、平板电脑、增强现实(augmented reality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、测量仪表设备以及车载设备等，本申请不作具体限定。
[0020]第四方面，本申请还提供了一种电路板布线方法，电路板上布设至少一组传输线，至少一组传输线中的每组传输线包括：第一传输线和第二传输线，且第一传输线中的电流方向和第二传输线中的电流方向相反，方法包括：
[0021]在电路板上布设第一传输线和第二传输线时，进行至少一次交叉布线。
[0022]利用本申请提供的电路板布线方法，当电路板布线结构应用的环境中存在磁感应强度变化的磁场，因为传输线在电路板上进行交叉布线，使得每次交叉后，传输线中的感应电动势方向发生改变，进而使得传输线中的感应电动势部分抵消或者全部抵消，进而降低
了变化的磁场对传输线的影响。
[0023]在一种可能的实现方式中，在电路板上布设第一传输线和第二传输线时，进行至少一次交叉布线，具体包括：
[0024]在电路板上布设第一传输线和第二传输线时，使第一传输线和第二传输线进行至少一次交叉布线后，在电路板上的投影形成至少一个第一区域和至少一个第二区域，在同一个变化的磁场中，形成至少一个第一区域的传输线的感应电动势的方向，与形成至少一个第二区域的传输线的感应电动势的方向相反；
[0025]并使至少一个第一区域的面积与至少一个第二区域的面积相同。
附图说明
[0026]图1为一种电能表的电路原理示意图；
[0027]图2为本申请提供的产生感应电动势的原理示意图；
[0028]图3为本申请实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电能表用电路板结构，其特征在于，所述电路板结构包括设置在电路板上的接口、采样电路、传输线和芯片封装；所述接口包括正接口和负接口，所述正接口和负接口用于外接负载设备；所述正接口和所述负接口通过所述传输线依次连接所述采样电路和芯片封装；所述传输线在所述电路板上进行至少一次交叉布线后，所述传输线在所述电路板上的投影形成至少一个第一区域和至少一个第二区域，在同一个方向变化的磁场中，形成所述至少一个第一区域的传输线的感应电动势的方向，与形成所述至少一个第二区域的传输线的感应电动势的方向相反；所述至少一个第一区域的面积与所述至少一个第二区域的面积相同。2.根据权利要求1所述的电能表用电路板结构，其特征在于，所述电能表还包括滤波电路；所述滤波电路设置在所述采样电路和所述芯片封装之间；所述滤波电路用于滤除所述传输线中的高频干扰信号；所述滤波电路与所述芯片封装之间的传输线的长度，小于所述滤波电路与所述采样电路之间的传输线的长度。3.根据权利要求2所述的电能表用电路板结构，其特征在于，所述芯片封装和所述滤波电路设置在所述电路板的第一表面，所述采样电路设置在所述电路板的第二表面。4.根据权利要求3所述的电能表用电路板结构，其特征在于，所述芯片封装和所述滤波电路之间的传输线不进行交叉布线，所述采样电路和所述滤波电路之间的传输线进行奇数次交叉布线。5.根据权利要求2所述的电能表用电路板结构，其特征在于，所述芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤蓓蕾，王央龙，王亦挺，高亮亮，杨从聪，
申请(专利权)人：德力西集团仪器仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：