Abstrak : Dua jenis deteksi kegagalan daya meteran listrik cerdas tiga fase dan metode realisasinya dianalisis. Sesuai dengan persyaratan deteksi kegagalan daya pada meteran listrik cerdas, dirancang rangkaian yang dapat mendeteksi kegagalan daya secara efisien dan skema desain perangkat lunak yang sesuai, serta rangkaian deteksi pemadaman listrik dengan fungsi sederhana dan kinerja biaya tinggi dari meteran listrik biasa.
Kata kunci : deteksi daya{0}}down; meteran pintar; meteran listrik biasa
Isi:
2. Analisis rangkaian pendeteksi kegagalan daya smart meter
2.1 Kerangka keseluruhan sistem catu daya smart meter
2.3 Sirkuit deteksi-pematian daya
3. Analisis rangkaian deteksi-pematian meteran listrik umum
3.1 Rangkaian deteksi kegagalan daya meteran listrik biasa
3.2 Catu daya fase-terpisah meter biasa
3.3 Mematikan-pemrosesan perangkat lunak sinyal
1. Pendahuluan
Sirkuit deteksi kegagalan daya meter pintar tiga-fase yang ada mungkin salah menilai, sehingga mengakibatkan kegagalan daya hidup dan mati secara normal dan daya tidak dapat dihemat tepat waktu. Makalah ini mengusulkan dua solusi perangkat keras dan perangkat lunak untuk menyelesaikan masalah deteksi kegagalan daya secara sempurna untuk dua pengukur tiga-fase yang berbeda. Solusi tersebut diterapkan pada dua produk aktual yang mewakili untuk memverifikasi bahwa solusi tersebut dapat memenuhi persyaratan desain.
2. Analisis rangkaian pendeteksi kegagalan daya smart meter
2.1 Kerangka keseluruhan sistem catu daya smart meter
(1) Deteksi daya-: Ketika tegangan DC IN lebih besar dari 5,8V (tegangan input AC lebih besar dari 128V), transistor Q9 jenuh, dan Q9 mengeluarkan level rendah dan dikirim ke pin deteksi daya MCU melalui R55, menginformasikan bahwa catu daya normal dan dapat diinisialisasi atau keluar dari status daya rendah.
(2) Deteksi daya-mati: Ketika tegangan DC IN kurang dari 5,8V (tegangan masukan AC kurang dari 128V), transistor Q9 terputus, dan Q9 mengeluarkan tingkat tinggi dan dikirim ke pin deteksi daya MCU melalui R55, menginformasikan bahwa catu daya tidak normal, keluar dari mode kerja normal, menyimpan data dan memasuki kondisi daya rendah.
Karakteristik switching pada rangkaian ini kurang baik, tidak terdapat karakteristik histeresis, dan output jitter mudah terjadi di sekitar nilai kritis. Jika perangkat lunak tidak memiliki pemrosesan yang relevan, meteran rentan terhadap kelainan. Jika tidak ada baterai di dalam meteran, pin Q9 juga berada pada level rendah dalam kondisi mati-yang sama dengan kondisi saat daya normal.
AC __N adalah jalur N, GNDC adalah kabel hidup fasa C, DC1, RC7, CC4, dan DC2 membentuk rangkaian penurunan tegangan resistor-kapasitor. Sebagian besar penurunan tegangan daya AC terjadi pada RC7 dan CC4. Tegangan AC CN dan AC N dijepit oleh DC1 dihubungkan ke Gambar 1 untuk catu daya rangkaian kontrol; tegangan yang dijepit oleh DC2 dilewatkan melalui DC3, RC8, QC2, CC5, dan DC4 untuk membentuk rangkaian penyearah jembatan penuh, dan disaring oleh masukan stabilisasi tegangan CC6, stabilisasi tegangan VC1, dan pemfilteran keluaran stabilisasi tegangan CC13, CC14, dan CC16 untuk mendapatkan catu daya VC 5V untuk mensuplai pengukuran catu daya.
Catu daya RC yang biasa digunakan dalam rangkaian ini hanya dapat menghasilkan keluaran satu arah, sehingga pengambilan sampel arus tiga-fasa harus diisolasi oleh transformator, jika tidak maka akan menyebabkan hubungan pendek antara kabel netral dan kabel beraliran listrik atau antara kabel beraliran listrik yang berbeda fasa; pengambilan sampel langsung arus AC dapat dicapai (arus mengalir melalui resistor untuk menghasilkan penurunan tegangan), sehingga mengurangi biaya keseluruhan.
2.3 Sirkuit deteksi-pematian daya
R11 adalah-resistor pembatas arus yang menggerakkan Q9, dan Q9 adalah tabung saklar. Ketika tegangan antara BC Q9 (yaitu, titik b) lebih rendah dari 0,7V, Q9 terputus, dan input AC OFF ke chip utama tinggi setelah R50 berhenti, R55 membatasi arus, dan C1 menghilangkan jitter. Ketika tegangan antara BC Q9 (yaitu titik b) lebih tinggi dari 0,7V, Q9 dihidupkan, dan input AC OFF ke chip utama rendah. Z1 merupakan tabung pengatur tegangan, R48 dan R49 merupakan resistor pembagi tegangan, dan nilai deteksi mati pada titik b adalah 0,7V, dan tegangan pada titik a adalah 0,7× ()V. Artinya, nilai deteksi matikan DC __IN yang dihasilkan pada Gambar 1 adalah 0,7× () + Z1. Ketika DC __IN lebih besar dari nilai ini, input AC __OFF ke chip utama rendah; ketika DC __IN kurang dari nilai ini, input AC __OFF ke chip utama tinggi.
3. Analisis rangkaian deteksi-pematian meteran listrik umum
3.1 Rangkaian deteksi kegagalan daya meteran listrik biasa
VCC adalah tegangan DC setelah tegangan listrik diturunkan dan disearahkan serta disaring oleh E1. Tegangan di sini relatif tinggi dan tidak dapat diambil sampelnya secara langsung melalui port AD pada chip utama. R11, R51 dan C8 dapat langsung diambil sampelnya oleh AD setelah pembagian tegangan. R7, D16 dan C38 membentuk rangkaian pengambilan sampel dari rangkaian stabilisasi tegangan, menggerakkan Q4 untuk mencapai tujuan mengendalikan tegangan keluaran. Tegangan keluaran titik +5V bergantung pada parameter D16, dan C7 serta C6 memfilter tegangan keluaran. Ketika terjadi pemadaman listrik, tegangan beban yang terhubung ke ujung belakang titik +5V perlahan menurun, dan tegangan titik VCC juga menurun secara perlahan pada saat yang bersamaan. Tegangan dari PWRDN ke port pengambilan sampel AD pada chip utama berkurang sebanding dengan titik VCC, dan chip utama dapat mendeteksi kegagalan daya.
3.2 Catu daya fase-terpisah meter biasa
GND adalah saluran N, GNDC adalah saluran hidup fasa C, D6, C3, R3, D5 membentuk rangkaian penurunan tegangan kapasitor-resistor, sebagian besar penurunan tegangan listrik bekerja pada C3 dan R3, tegangan yang dijepit oleh D6 adalah setengah-gelombang yang disearahkan oleh D12 dan menyatu dengan tegangan setelahnya penyearah setengah-gelombang fase A dan fase B pada VCC, yang digunakan untuk memberi daya pada rangkaian kontrol, tegangan yang dijepit oleh D5 adalah setengah-gelombang yang disearahkan oleh D11 dan disaring oleh E4 untuk mendapatkan catu daya VCC DC, rangkaian pengambilan sampel dari rangkaian stabilisasi tegangan yang terdiri dari R6, D15, C37 menggerakkan Q3 untuk mengontrol tegangan keluaran C+5V, dan C15 adalah kapasitor filter keluaran.
3.3 Mematikan-pemrosesan perangkat lunak sinyal
4. Kesimpulan
Melalui koordinasi perangkat lunak dan perangkat keras, makalah ini mewujudkan stabilitas dan keandalan deteksi daya{0}}hidup dan mati-pengukur pintar tiga-fase dan pengukur biasa tiga-fasa untuk berbagai skema dan persyaratan desain, sehingga meletakkan dasar yang kuat untuk pengoperasian normal fungsi pengukur pintar dan pengukur biasa lainnya. Melalui upaya bersama dari personel teknis tim proyek, sirkuit pendeteksi pemadaman-pengukur fase tiga-telah diterapkan pada platform pengukur cerdas tiga-fase dan platform pengukur biasa-fase tiga fase, dan telah mencapai hasil praktis yang baik.