隨著家用電器在居民日常生活中的普及,在給人們帶來(lái)便利的同時(shí),其安全性也日益引起人們的重視。普通插座通常有一定的額定電流和額定功率,長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率工作插座線材容易烤焦變黃,甚至造成線路短路引起火災(zāi)。普通消費(fèi)者一般不會(huì)關(guān)心插座上接了多少大功率用電器,有沒(méi)有超出額定功率,根本沒(méi)有意識(shí)到這樣的危險(xiǎn)性,形成較大的安全隱患。
隨著居民生活水平的提高,越來(lái)越多的家用電器進(jìn)入千家萬(wàn)戶,居民用電量節(jié)節(jié)攀升,但各種家用電器的耗電量到底是多少呢,為什么會(huì)用這么多電,是不是有些電器出現(xiàn)故障了,一般家庭缺少簡(jiǎn)單有效的監(jiān)測(cè)用電器工作情況的工具,不能做到明白用電、安全用電和節(jié)約用電。
因此就產(chǎn)生了計(jì)量插座的需求,插座本身帶有功率、電量顯示等功能,讓人們可以清楚知道負(fù)載情況,并統(tǒng)計(jì)電器的用電量。
計(jì)量插座方案介紹
計(jì)量插座實(shí)際就是電表+電壓表+電流表的一個(gè)集合體,實(shí)現(xiàn)方式可以采用分離器件,也可也使用SOC,因?yàn)镾OC具有成本和可靠性的優(yōu)勢(shì),代表以后的技術(shù)發(fā)展方向。下面介紹采用SOC芯片SD3003的方案。
如圖1和2所示,電源部分采用經(jīng)典的阻容降壓電路;電壓采用電阻分壓采樣;電流是采用錳銅采樣;顯示可以選擇LCD或者LED,時(shí)鐘采用32.768KHZ時(shí)鐘,內(nèi)部有PLL進(jìn)行倍頻,也可以采用外部的高頻時(shí)鐘;需要外接EEPROM進(jìn)行電量、校正系數(shù)等的存儲(chǔ)。
芯片自帶兩路Σ-Δ型ADC,對(duì)交流電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采集,并進(jìn)行低通和高通濾波,計(jì)算出電壓有效值,電流有效值;電壓和電流相乘并經(jīng)過(guò)濾波處理得到功率信號(hào)和電量脈沖信號(hào);芯片內(nèi)部帶有計(jì)數(shù)器對(duì)電量脈沖信號(hào)進(jìn)行累加計(jì)數(shù),從而得到總電量;另外芯片內(nèi)部自帶RTC電路,可以自己記錄24小時(shí)的時(shí)間,并可以用來(lái)分析用電高峰。
本方案校表過(guò)程比較簡(jiǎn)單,只要加上額定電壓,電流信號(hào)后,按校表按鍵就自動(dòng)完成功率、電壓、電流的校正。如圖2所示,該方案沒(méi)有采取任何特殊的保護(hù)措施,可以*4KV以上的群脈沖試驗(yàn),具有很強(qiáng)的抗干擾能力。
圖1:計(jì)量插座應(yīng)用圖。
圖2:計(jì)量插座PCB圖。
SD3003的功能特點(diǎn)
SD3003是LCD/LED顯示的電能計(jì)量的SOC解決方案,可以極大的降低計(jì)量插座等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)復(fù)雜度,降低成本
· 高精度電能計(jì)量,計(jì)量精度滿足一級(jí)電表使用要求;
· 提供電壓有效值和電流有效值;