變壓器智能保護電量計量模塊的軟硬件設(shè)計.doc

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 I 變壓器智能保護電量計量模塊的軟硬件設(shè)計 摘 要 在電力供配電系統(tǒng)中 配電變壓器是將電壓直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備 數(shù)量多且應(yīng)用普遍 實時地監(jiān)測配電變壓器運行中的各種參數(shù) 及時地發(fā)現(xiàn)配電 變壓器運行中出現(xiàn)的異常情況并加以控制和解決 對于電網(wǎng)穩(wěn)定 優(yōu)化運行具有 十分重要的意義 工作電流 工作電壓和變壓器油溫是決定中小型變壓器是否安全運行的三個 主要參數(shù) 因此 這三個參數(shù)的實時監(jiān)控對保證變壓器的安全運行具有很大的作 用 電量計量模塊就是用來實時檢測變壓器工況的電壓 電流 功率等電量數(shù)據(jù) 通過一定的控制策略對變壓器的過流 超壓和欠壓的故障狀態(tài)進行及時處理 本設(shè)計中根據(jù)變壓器智能保護系統(tǒng)保護的組成結(jié)構(gòu)與工作原理 分析了變壓 器保護的設(shè)計目標(biāo) 功能需求以及性能需求 硬件部分選取 AT89S51 單片機作為 系統(tǒng)主控機 采用高精度三相電能專用計量芯片 ATT7026 實時監(jiān)測電流和電壓 值 電流 電壓檢測電路由電流互感器和電壓互感器組成 在軟件設(shè)計中采用可 讀性和可移植性都較好的 KEILC 語言進行編程 以此實現(xiàn)對單片機及其外圍設(shè) 備的控制 使軟件開發(fā)的效率和靈活性大大提高 關(guān)鍵詞 電力變壓器 過流過壓保護 單片機 電量檢測 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 II THE SOFTWARE AND HARDWARE DESIGN OF POWER MEASUREMENT MODULE IN TRANSFORMER S INTELLIGENCE PROTECTION SYSTEM ABSTRACT In the electric power supply and distribution system distribution transformer is the power system directly assigning to a user s low voltage power having large quantity and using widely Real time monitoring the various parameters of the distribution transformer operation the timely discovery which appears in the operation of the distribution transformer and controlling the abnormal situation of the solution for optimal operation of the power grid stability has the very vital significance Working current working voltage and transformer oil temperature is three main parameters which decides small and medium sized transformer safely to operate so real time monitoring of the three parameters can guarantee the safe operation of the transformer This module about the electricity metering and power transformer protection is used for real time detection of transformer condition of electricity data such as voltage current power and process over current over voltage and under voltage fault state in a timely manner through some control strategy for transformer According to intelligent protection system protection struction and working principle the design of the transformer analyses the design goals of the transformer protection functional and performance requirements The hardware part which selects AT89S51 as the main control machine system uses high precision three phase electric energy metering chip ATT7026 real time monitoring of current and voltage Current and voltage detection circuit is composed of current transformer and voltage transformer In the software design it adopts the good readability and portability programming language of KEILC in order to realize the control of the micro controller and its peripheral 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 III equipment which greatly increases the software development efficiency and flexibility KEY WORDS power transformer over current and over voltage protection single chip microcomputer power detection 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 IV 目 錄 前 言 1 第 1 章 變壓器智能保護系統(tǒng) 3 1 1 系統(tǒng)工作原理 3 1 2 AT89S51 單片機簡介 5 1 2 1 特性簡介 5 1 2 2 管腳定義 6 1 3 小節(jié) 9 第 2 章 電量計量模塊硬件設(shè)計 10 2 1 電量計量芯片 ATT7026 介紹 10 2 1 1 功能簡介 10 2 1 2 芯片引腳定義 11 2 1 3 內(nèi)部框圖介紹 13 2 1 4 應(yīng)用示意圖 14 2 1 5 系統(tǒng)復(fù)位 15 2 1 6 相關(guān)數(shù)值的測量 16 2 1 7 接口模塊 19 2 2 互感器電路設(shè)計 20 2 2 1 電壓互感器 20 2 2 2 電流互感器 21 2 3 復(fù)位電路 22 2 4 5V 電壓設(shè)計 23 2 5 小結(jié) 24 第 3 章 電量計量軟件模塊的設(shè)計 26 3 1 軟件校表設(shè)計 26 3 1 1 寄存器定義 26 3 1 2 參數(shù)計算 27 3 2 SPI 通信軟件設(shè)計 29 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 V 3 2 1 SPI 讀操作 29 3 2 2 SPI 寫操作 31 3 3 小結(jié) 33 第 4 章 系統(tǒng)原理圖設(shè)計 34 4 1 硬件電路圖設(shè)計 34 4 2 系統(tǒng)原理圖 34 4 3 硬件抗干擾設(shè)計 36 4 3 1 傳輸通道抗干擾設(shè)計 36 4 3 2 供電系統(tǒng)抗干擾設(shè)計 36 4 3 3 系統(tǒng)接地的抗干擾設(shè)計 37 4 4 小節(jié) 37 結(jié) 論 38 參考文獻(xiàn) 39 致 謝 40 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 0 前 言 1 課題的選擇和意義 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活水平的不斷提高 我國的電力事 業(yè)迅速發(fā)展 電網(wǎng)不斷擴大 用戶對供電質(zhì)量和供電可靠性的要求也越來越高 這就要求電力供應(yīng)部門提供安全 經(jīng)濟 可靠和高質(zhì)量的電力 據(jù)統(tǒng)計連接在 電網(wǎng)中的變壓器總?cè)萘考s為發(fā)電設(shè)備總裝機容量的8 9倍 因此配電變壓器的 安全可靠決定了配電網(wǎng)安全可靠地運行 對配電變壓器的運行狀態(tài)進行實時監(jiān) 測 以達(dá)到對變壓器安全 有效的保護是十分必要的 配電變壓器分布在各類企業(yè) 小區(qū)及城鎮(zhèn)的大街小巷 由于通信的困難 用常規(guī)的自動化檢測手段難于實現(xiàn)大量的配電變壓器實時保護 如今 國內(nèi)外 越來越多的生產(chǎn)廠家不斷的推出各種的配電系統(tǒng)的保護裝置 但是大多數(shù)是針 對大型配電系統(tǒng)所設(shè)計的 而對于農(nóng)村或是邊遠(yuǎn)地區(qū)相配套的中小型配電裝置 的產(chǎn)品卻是不多 相對于大型輸電變壓器而言 中小型配電變壓器由于安裝分 散 工作環(huán)境相對惡劣 因此在此類變壓器的運行過程中特別是用電高峰時容 易出現(xiàn)過負(fù)荷 欠壓和變壓器過熱等危及變壓器安全運行的問題 如何以一種 經(jīng)濟穩(wěn)定的方式實現(xiàn)對中小型配電變壓器的集中監(jiān)控是一個亟待解決的問題 當(dāng)變壓器發(fā)生故障或異常運行時 配電保護裝置可以自動讀取在線電量數(shù)據(jù) 為用戶提供自動化的用電信息 迅速查出異常情況 降低勞動強度 在減少人 力介入的情況下完成大量重復(fù)性的工作 工作電流 工作電壓和變壓器油溫是決定中小型變壓器是否安全運行的三 個主要參數(shù) 對這三個參數(shù)進行實時監(jiān)控對于保證變壓器的安全運行具有很重 要的作用 本文針對中小型配電變壓器的集中監(jiān)控具有重要的工程應(yīng)用價值 2 現(xiàn)階段國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 作為變壓器保護系統(tǒng)中很重要的一部分 電量計量模塊 在國內(nèi)外有很 多產(chǎn)品用于電量檢測 比如可方便地測量三相四線制電力線路的各類電參數(shù)的 AC86型高精度智能電量綜合檢測儀能同時替代電流 電壓 頻率 功率 功 率因數(shù) 電量等多種電參量傳感器 可用于手機 數(shù)碼相機 MP3等手持設(shè)備 的LM3658和DS278電量計量模塊 基于DSP的工頻電量測試儀 以 TMS320VC33DSP為核心 采用鉗形電流互感器輸入和電壓直接輸入 實現(xiàn)對 了電壓 電流 功率 電網(wǎng)頻率 電網(wǎng)功率因數(shù)的測量 ZTV I 直流電量測試 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 1 儀采用單片微處理器進行控制 可以測量直流電流 電壓及輸入功率 具有量 程自動切換 測試范圍廣 測試精度高 使用方便 以嵌入式為核心的數(shù)字式 智能多功能電量測量設(shè)備可實現(xiàn)對電壓 電流 有功功率和無功功率等電量的 測量 大大減少設(shè)備的硬件投入 簡化電路 充分利用嵌入式系統(tǒng)強大的可編 程功能 完成多參數(shù)電量測量和電網(wǎng)的監(jiān)控 大多數(shù)智能變壓器僅是針對大型配電系統(tǒng)設(shè)計的 成本較高 而對于農(nóng)村或是 邊遠(yuǎn)地區(qū)相配套的中小型配電裝置的產(chǎn)品不多 由于在農(nóng)村或是邊遠(yuǎn)地區(qū)的配 電網(wǎng)中 配電變壓器數(shù)量眾多 分散性大 保護措施不完善等 變壓器運行中 容易出現(xiàn)很多問題 而目前很少有專門針對中小型配電系統(tǒng)的故障檢測和保護 等保護裝置 本設(shè)計就是針對這樣的問題建立的 3 本課題設(shè)計的內(nèi)容 針對中小型企業(yè)和邊遠(yuǎn)地區(qū)的低壓配電系統(tǒng)的核心設(shè)備變壓器出現(xiàn)的問題 設(shè)計基于單片機的變壓器硬件保護電路 通過軟硬件設(shè)計構(gòu)成對供電系統(tǒng)的監(jiān) 控系統(tǒng) 可以防止變壓器因為過流 過壓而出現(xiàn)故障 主要工作 設(shè)計能夠?qū)?時檢測變壓器工況的各種電量數(shù)據(jù)的電壓 電流 功率等的電量檢測電路和電 量檢測驅(qū)動軟件及校表軟件 變壓器運行過程的工作參數(shù) 1 設(shè)計能夠?qū)崟r檢測變壓器電量信息的電量計量電路 要求設(shè)計的硬件電 路簡單可靠 人機界面友好 可操作性高 2 設(shè)計智能保護模塊的電原理圖 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 2 第 1 章 變壓器智能保護系統(tǒng) 1 1 系統(tǒng)工作原理 變壓器智能保護系統(tǒng)中主要包括基于 AT89S51 單片機的主控模塊 電量計 量模塊 切閘驅(qū)動輸入模塊 報警電路模塊 數(shù)據(jù)存儲模塊 顯示時鐘模塊 鍵 盤輸入電路模塊 溫度檢測模塊 實時時鐘模塊 具體如圖 1 1 所示 圖 1 1 變壓器智能保護模塊組成框圖 互感器及其它電流 電壓檢測電路實時地采集變壓器的輸出的三相電壓 三相電流 然后將這些數(shù)據(jù)傳送給電量計量模塊 該模塊主要有專門的電量計 量芯片組成 它負(fù)責(zé)測量各相以及合相的有功功率 無功功率 視在功率 有 功能量以及無功能量 同時還能測量各相電流有效值 電壓有效值 功率因子 相角和頻率等參數(shù) 這些采集的數(shù)據(jù)通過SPI接口送到單片機內(nèi)進行數(shù)據(jù)分析與 計算處理 單片機根據(jù)系統(tǒng)的要求 一方面將計算 處理與統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行存 儲以備查詢或下次調(diào)用 另一方面 根據(jù)數(shù)據(jù)采集與處理的結(jié)果實時地對補償 功率因數(shù) 或輸出控制信號 鍵盤與顯示電路模塊組成人機接口電路 用于終 端的參數(shù)設(shè)置 數(shù)據(jù)修改 數(shù)據(jù)顯示及查詢等 報警電路模塊是在當(dāng)采集的電 壓 電流和油溫異常時 及時報警并單片機作出切閘命令 切閘驅(qū)動電路模塊 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 3 單片機復(fù)位 主要用于系統(tǒng)單片機緊急或特殊情況下的開關(guān)分合 溫度檢測模塊用于實時檢 測變壓器的油溫 在油溫異常時及時切閘 保護變壓器 變壓器智能保護系統(tǒng)采集的信號有電流 電壓 油溫和時間 手動輸入信 號有手動合閘 手動切閘 故障查詢 控制器對輸入信號進行分析處理后產(chǎn)生 的輸出信號有實時電流顯示 溫度顯示 故障顯示 報警 自動切閘 故障記 錄和自動重合閘 總體設(shè)計工作如下 1 過負(fù)荷保護功能 當(dāng)系統(tǒng)檢測到變壓器的工作電流大于1 1倍其額定 電流時 就會啟動延時切閘流程 并且記錄過負(fù)荷時間和原因 2 油溫監(jiān)控功能 實時檢測變壓器的工作油溫 報警溫度定為油溫80 達(dá) 到100 時切閘并記錄故障信息 3 自動重合閘功能 切斷負(fù)載后計時15s 如果電流降到額定電流下 自動控制接觸器吸合 將負(fù)載接到變壓器 這時如果負(fù)載電流又達(dá)到切閘條件 油溫高于80 又要切閘 系統(tǒng)在1分鐘內(nèi)如果出現(xiàn)三次重合閘就會永久切 閘 等待人工處理 這種狀況說明負(fù)載一直處于過載狀態(tài)且沒有減小的趨勢 4 數(shù)據(jù)存儲功能 每次切閘要將故障狀態(tài) 過載電流及油溫等數(shù)據(jù)信息 寫入數(shù)據(jù)存儲器中以備查閱 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計流程圖如圖1 2所示 啟動單片機后 首先對電流和油溫 進行檢測 當(dāng)油溫大于80 時 報警電路進行報警 再次檢測油溫 若大于 100 時 直接進行切閘并記錄故障 若小于100 則檢測電流 當(dāng)油溫小于 80 時 檢測電流 根據(jù)反時限過流保護軟件進行報警 延時 切閘 同時記 錄故障 若油溫和電流都符合要求時 則顯示數(shù)據(jù)即可 若在1min內(nèi)連續(xù)切閘 三次 就會永久切閘 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 4 檢測油溫 T 80 電流 Ii 1 1In 報警 延時 切閘并記錄故障 三次切閘時間到 永久切閘 延時 15 秒 T 100 報警 Y N N N Y Y N Y 圖 1 2 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計 1 2 AT89S51 單片機簡介 1 2 1 特性簡介 MCS 51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 4k字節(jié)在系統(tǒng)編程 ISP Flash閃速存儲器 1000次擦寫周期 4 0V 5 5V的工作電壓范圍 靜態(tài)工作模式 0Hz 33MHz 三級程序加密鎖 128 8字節(jié)內(nèi)部RAM 32個可編程I O口線 2個16位定時 計數(shù)器 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 5 6個中斷源 雙工串行UART通道 低功耗空閑和掉電模式 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 看門狗 WDT 及雙數(shù)據(jù)指針 電標(biāo)識和快速編程特性 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 靈活的在系統(tǒng)編程 ISP字節(jié)或頁寫模式 AT89S51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能 4k字節(jié)Flash閃速存儲器 128字節(jié)內(nèi)部 RAM 32個I O口線 看門狗 WDT 兩個數(shù)據(jù)指針 兩個16位定時 計數(shù)器 一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu) 一個全雙工串行通信口 片內(nèi)振蕩器及時鐘電路 同 時 AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作 并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式 空閑方式停止CPU的工作 但允許RAM 定時 計數(shù)器 串行通信口及中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作 掉電方式保存RAM中的內(nèi)容 但振蕩器停止工作并禁止其它所有部 件工作直到下一個硬件復(fù)位 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時 這組口 線分時轉(zhuǎn)換地址 低8位 和數(shù)據(jù)總線復(fù)用 在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻 在F1ash編程時 P0口接收指令字節(jié) 而在程序校驗時 輸出指令字節(jié) 校 驗時 要求外接上拉電阻 1 2 2 管腳定義 VCC 電源電壓輸入端 GND 電源地 P0口 口 P0口為一個8位漏級開路雙向 I O 口 每腳可吸收8TTL 門電流 當(dāng) P1口的管腳第一次寫1時 被定義為高阻輸入 P0能夠用于外部程序數(shù) 據(jù)存儲器 它可以被定義為數(shù)據(jù) 地址的低八位 在 FIASH 編程時 P0 口作為 原碼輸入口 當(dāng) FIASH 進行校驗時 P0輸出原碼 此時 P0外部必須被拉高 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 6 圖1 3 PDIP 封裝的 AT89S51管腳圖 P1口 口 P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向 I O 口 P1口緩沖器能接收 輸出4TTL 門電流 P1口管腳寫入1后 被內(nèi)部上拉為高 可用作輸入 P1口被 外部下拉為低電平時 將輸出電流 這是由于內(nèi)部上拉的緣故 在 FLASH 編 程和校驗時 P1口作為第八位地址接收 P2口 口 P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向 I O 口 P2口緩沖器可接收 輸 出4個 TTL 門電流 當(dāng) P2口被寫 1 時 其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高 且作為輸 入 并因此作為輸入時 P2口的管腳被外部拉低 將輸出電流 這是由于內(nèi)部 上拉的緣故 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取 時 P2口輸出地址的高八位 在給出地址 1 時 它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢 當(dāng)對外 部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時 P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容 P2口 在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號 P3口 口 P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I O 口 可接收輸出4個 TTL 門電流 當(dāng) P3口寫入 1 后 它們被內(nèi)部上拉為高電平 并用作輸入 作為輸 入 由于外部下拉為低電平 P3口將輸出電流 這是由于上拉的緣故 P3口除 了作為普通 I O 口 還有第二功能 P3 0 RXD 串行輸入口 P3 1 TXD 串行輸出口 P3 2 INT0 外部中斷0 P3 3 INT1 外部中斷1 P3 4 T0 T0定時器的外部計數(shù)輸入 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 7 P3 5 T1 T1定時器的外部計數(shù)輸入 P3 6 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通 P3 7 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通 P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號 I O 口作為輸入口時 有兩種工作方式 即所謂的讀端口與讀引腳 讀端口時實際上并不從外部讀入 數(shù)據(jù) 而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線 經(jīng)過某種運算或變換后再寫 回到端口鎖存器 只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線 89C51的 P0 P1 P2 P3口作為輸入時都是準(zhǔn)雙向口 除了 P1口外 P0 P2 P3口都還有其他的功能 RST 復(fù)位輸入端 高電平有效 當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時 要保持 RST 腳兩 個機器周期的高電平時間 ALE PROG 地址鎖存允許 編程脈沖信號端 當(dāng)訪問外部存儲器時 地址 鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié) 在 FLASH 編程期間 此引腳 用于輸入編程脈沖 在平時 ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號 此頻 率為振蕩器頻率的1 6 因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的 然而 要注意的是 每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時 將跳過一個 ALE 脈沖 如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置0 此時 ALE 只有在執(zhí)行 MOVX MOVC 指令時 ALE 才起作用 另外 該引腳被略微拉高 如果微處 理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止 置位無效 外部程序存儲器的選通信號 低電平有效 在由外部程序存儲器PSEN 取指期間 每個機器周期兩次有效 但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 這兩PSEN 次有效的 信號將不出現(xiàn) PSEN EA VPP 外部程序存儲器訪問允許 當(dāng)EA保持低電平時 則在此期間外部程 序存儲器 0000H FFFFH 不管是否有內(nèi)部程序存儲器 注意加密方式1時 EA將內(nèi)部鎖定為 RESET 當(dāng)EA端保持高電平時 此間內(nèi)部程序存儲器 在 FLASH 編程期間 此引腳也用于施加12V 編程電源 VPP XTAL1 片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器的輸入端 XTAL2 片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端 本設(shè)計中主要用到了 P1 口和 RST 引腳 利用 P1 口與電量計量芯片的 SPI 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 8 通訊接口相連 實現(xiàn)通訊 其中 1 P1 5 管腳用于計量模塊 ATT7026 的 SPI 串行數(shù)據(jù)輸出信號線 2 P1 6 管腳用于計量模塊 ATT7026 的 SPI 串行數(shù)據(jù)輸入信號線 3 P1 7 管腳用于計量模塊 ATT7026 的 SPI 串行時鐘輸入信號線 4 P3 3 管腳用于計量模塊 ATT7026 的 SPI 片選信號線 RST 保持兩個機器周期以上的高電平時自動復(fù)位 上電瞬間 電容充電電 流最大 電容相當(dāng)于短路 RST 引腳上為高電平 自動復(fù)位 然后電源通過電 阻對電容充電 RST 端電壓慢慢下降 當(dāng)電容兩端的電壓達(dá)到電源電壓時 電 容充電電流為零 電容相當(dāng)于開路 RST 端降為低電平 單片機開始正常工作 1 3 小節(jié) 本章首先通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成框圖簡單明了地介紹了變壓器智能保護系統(tǒng)工 作原理 并按照任務(wù)書的相關(guān)要求畫出系統(tǒng)流程圖 其次詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的主 控芯片 AT89S51 的特性及管腳說明 此外還提到了單片機與計量芯片 ATT7026 的通訊接口 這一部分會在以后章節(jié)詳細(xì)介紹 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 9 第 2 章 電量計量模塊硬件設(shè)計 2 1 電量計量芯片 ATT7026 介紹 ATT7026是一種高精度三相電能專用計量芯片 適用于三相三線和三相四 線制 它集成了六路二階sigma delta ADC 參考電壓電路以及所有功率 能量 有效值 功率因子以及頻率測量的數(shù)字信號處理等電路 因此 在配置有單片 機的系統(tǒng)中 能夠方便地測量各相以及合相的有功功率 無功功率 視在功率 有功能量以及無功能量 同時還能測量各相電流有效值 電壓有效值 功率因 子 相角和頻率等參數(shù) 能夠起到實時監(jiān)測系統(tǒng)功耗情況的作用 2 1 1 功能簡介 ATT7026的有功測量可達(dá)到1級或0 5級 無功測量達(dá)到2級或3級 ATT7026支持電阻網(wǎng)絡(luò)校表和軟件校表兩種校表方式 軟件校表是通過相關(guān)的 校表寄存器對增益 相位進行補償和小電流非線形補償 可測量到21次以上諧 波的有功和無功功率 將系統(tǒng)誤差校正在0 5級表的要求內(nèi) 有功 無功頻率校 驗輸出 CF1 CF2 提供瞬時有功 無功功率信息 可以直接接到標(biāo)準(zhǔn)表 進行 誤差校正 ATT7026片內(nèi)集成了6路16位的 ADC 采用雙端差分信號輸入 最大輸入 電壓是 1 5V 即可以輸入最大的正弦信號有效值是1V 適宜將電壓通道 Un對 應(yīng)到ADC的輸入選在0 5V左右 而電流通道Ib時的ADC輸入選在 0 1V左右 模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路接收電壓 電流互感器電路傳送的模擬電壓 電流信號 并將模擬 信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號 實現(xiàn)ATT7026芯片對電參數(shù)的數(shù)據(jù)采樣 電源監(jiān)控電路連續(xù)對模擬電源 AVCC 進行監(jiān)控 當(dāng)電源電壓低于4V時 ATT7026芯片將被復(fù)位 有利于電路上電和掉電時芯片能正常啟動 芯片正常 工作時 電源監(jiān)控電路被安排在延時和濾波環(huán)節(jié)中 可以最大程度防止由電源 噪聲引發(fā)的錯誤 為保證ATT7026芯片正常工作 應(yīng)對模擬電源去耦 使 AVCC的波動不超過5V 5 ATT7026芯片提供一個SPI接口 方便與主控制單片機之間進行計量參數(shù)和 校表參數(shù)的數(shù)據(jù)傳遞 所有電量計量參數(shù)都可以通過SPI接口讀出 2 1 2 芯片引腳定義 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 10 ATT7026 芯片引腳如圖 2 1 所示 圖 2 1 ATT7026 芯片引腳圖 引腳定義 RESET 1 輸入 復(fù)位管腳 低電平有效 內(nèi)部有 300K 上拉電阻 SIG 2 輸出 正常應(yīng)用時為高電平 當(dāng)外部 MCU 通過 SPI 寫入校表 數(shù)據(jù)后 立即變?yōu)楦唠娖?上電復(fù)位時或由于異常原因芯片重新啟動時 該引 腳為低電平 V1P V1N 3 4 輸入 A 相電流信道正 負(fù)模擬輸入引腳 完全差動 輸入方式 正常工作最大信號電平為 1 5V 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電路 最大承受電壓為 6V REFCAP 5 輸出 基準(zhǔn) 2 4V 可以外接 對該引腳使用 10uF 鉭電容 并聯(lián) 100nF 瓷介電容進行去耦 V3P V3N 6 7 輸入 B 相電流信道正 負(fù)模擬輸入引腳 完全差動 輸入方式 正常工作最大信號電平為 1 5V 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電路 最大承受電壓為 6V AGND 8 15 電源 模擬電路 即 ADC 和基準(zhǔn)電源 的接地參考點 該引腳應(yīng)連接到 PCB 的模擬地 為了有效地抑制噪聲 模擬地和數(shù)字地只應(yīng)有 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 11 一點連接 V5P V5N 9 10 輸入 C 相電流信道正 負(fù)模擬輸入引腳 完全差動 輸入方式 正常工作最大信號電平為 1 5V 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電路 最大承受電壓為 6V REFOUT 11 輸出 基準(zhǔn)電壓輸出 用做外部信號的直流偏置 偏置 電壓為 2 45V 左右 AVCC 12 電源 該引腳提供 ATT7026 模擬電路的電源 正常工作 電源電壓應(yīng)保持在 5V 5 為使電源的紋波和噪聲減小至最低程度 該引腳應(yīng) 使用 10 F 鉭電容并聯(lián) 100nF 瓷介電容進行去耦 V2P V2N 13 14 輸入 A 相電壓信道正 負(fù)模擬輸入引腳 完全差 動輸入方式 正常工作最大信號電平為 1 5V 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電 路 最大承受電壓為 6V V4P V4N 16 17 輸入 B 相電壓信道正 負(fù)模擬輸入引腳 完全差 動輸入方式 正常工作最大信號電平為 1 5V 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電 路 AVCC 18 電源 該引腳提供 ATT7026 模擬電路的電源 正常工作電源 電壓應(yīng)保持在 5V 5 為使電源的紋波和噪聲減低至最低程度 該引腳應(yīng)使用 10uf 電容并聯(lián) 0 1uf 電容進行去耦 V6P V6N 19 20 輸入 C 相電壓信道正 負(fù)模擬輸入引腳 完全差 動輸入方式 正常工作最大信號電平為 1 5V 兩個引腳內(nèi)部都有 ESD 保護電 路 S0 S1 21 22 輸入 這兩個邏輯輸入用來選擇輸出頻率的系數(shù) 內(nèi)部 有 300K 上拉電阻 GND 23 電源 數(shù)字地引腳 TEST 24 輸入 測試管腳 正常應(yīng)用接地 內(nèi)部有 300K 上拉電阻 SCF 25 輸入 這個邏輯輸入用來選擇輸出頻率的系數(shù) 與 S0 S1 配 合使用 內(nèi)部有 300K 上拉電阻 SEL 26 輸入 接高電平時為選擇三相四線制 接地電平時為選擇三 相三線制接線方式 內(nèi)部有 300K 上拉電阻 CF1 27 輸出 有功頻率校驗輸出 其頻率反映合相平均有功功率的 大小 常用于儀表有功功率的校驗 也可以用作電能計量 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 12 CF2 28 輸出 無功頻率校驗輸出 其頻率反映合相平均無功功率的 大小 常用于儀表無功功率的校驗 也可以用作電能計量 F1 F2 29 30 輸出 低頻脈沖輸出 其輸出反映三相平均有功功率的 大小 可直接驅(qū)動機電式計度器 F3 F4 31 32 輸出 低頻脈沖輸出 其輸出反映三相平均無功功率的 大小 可直接驅(qū)動機電式計度器 VDD 33 電源 內(nèi)核電源輸出 3 0V 外接 10uf 電容并聯(lián) 0 1uf 電容進行 去耦 VCC 34 41 電源 數(shù)字電源引腳 正常工作電源電壓應(yīng)保持在 5V 5 該引腳使用 10uf 電容并聯(lián) 0 1uf 電容進行去耦 CS 35 輸入 SPI 片選信號 低電平有效 內(nèi)部上拉 200K 電阻 SCLK 36 輸入 SPI 串行時鐘輸入 施密特 注意 上升沿放數(shù)據(jù) 下降沿取數(shù)據(jù) DIN 37 輸入 SPI 串行數(shù)據(jù)輸入 DOUT 38 輸出 SPI 串行數(shù)據(jù)輸出 VDD 39 電源 內(nèi)核電源輸出 3 0V 外接 10uf 電容并聯(lián) 0 1uf 電容進行 去耦 REVP 40 輸出 當(dāng)檢測到合相有功功率為負(fù)時 表示電流與電壓接 線方向相反 輸出高電平 當(dāng)再次檢測到合相功率為正時 表示正常 該引腳 的輸出又將復(fù)位到低電平 據(jù)此可判斷接線是否出錯 OSCI 42 輸入 系統(tǒng)晶振的輸入端 或是外灌系統(tǒng)時鐘輸入 OSCO 43 輸出 晶振的輸出端 GND 44 電源 數(shù)字地引腳 2 1 3 內(nèi)部框圖介紹 ATT7026 內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致可以分為三個部分 第一部分為模數(shù)轉(zhuǎn)換 芯片將通過六路通道采集的電壓 電流模擬量在內(nèi) 部的 AD 轉(zhuǎn)換器中進行轉(zhuǎn)換 輸出芯片能夠進行相關(guān)計算的數(shù)字量 第二部分 為數(shù)字處理 該模塊負(fù)責(zé)將傳遞過來的數(shù)字量進行有效值計算 從而得出其有 功功率和無功功率及功率因數(shù) 該部分為 ATT7026 的核心 第三部分主要為輸 出 即通過 SPI 接口與單片機相連 把數(shù)據(jù)傳送出去 內(nèi)部框圖如圖 2 2 所示 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 13 圖 2 2 ATT7026 內(nèi)部框圖 2 1 4 應(yīng)用示意圖 如圖 2 3 所示 ATT7026 外部硬件電路主要包括電源 電壓及電流模擬輸 入 脈沖輸出及 SPI 通訊接口等電路 每路的的 ADC 的交流輸入由 VxP 和 VxN 輸入 同時要求 VxP VxN 迭加 2 4V 左右直流偏置電壓 VxP 和 VxN 輸 入電路中電阻 1 2K 和電容 0 01uF 構(gòu)成了抗混疊濾波器 其結(jié)構(gòu)和參數(shù)要講究 對稱 由于 ATT7026 計量部分采用了數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu) 所以為了保證測量精度 建議選用 24 576MHZ 的晶振 檢查晶體振蕩是否正常 頻率及幅度是否符合要 求 ATT7026 與單片機一般有六條連線 其中 4 條是 SPI 口線 CS SCLK DIN DOUT 一條復(fù)位控制線 一條握手信號 SIG 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 14 圖 2 3 ATT7026 應(yīng)用示意圖 2 1 5 系統(tǒng)復(fù)位 ATT7026提供兩種復(fù)位方式 硬件復(fù)位和軟件復(fù)位 硬件復(fù)位通過外部引腳RESET完成 RESET引腳內(nèi)部有300K電阻上拉 所 以正常工作時為高電平 當(dāng)RESET出現(xiàn)大于20us的低電平時 ATT7026進入復(fù) 位狀態(tài) 當(dāng)RESET變?yōu)楦唠娖綍rATT7026將從復(fù)位狀態(tài)進入正常工作狀態(tài) 軟件復(fù)位通過 SPI 口完成 當(dāng)往 SPI 口寫入 0 xD3 命令后 系統(tǒng)進行一 次復(fù)位 復(fù)位之后 ATT7026A 從初始狀態(tài)開始運行 ATT7026在復(fù)位狀態(tài)下SIG為高電平 當(dāng)ATT7026從復(fù)位到工作狀態(tài)之后 大約經(jīng)過500us左右 SIG將從高電平變?yōu)榈碗娖?此時芯片開始進入正常工作 狀態(tài) 方可寫入校表數(shù)據(jù) 一旦寫入校表數(shù)據(jù)之后 SIG又會變?yōu)楦唠娖?復(fù)位 示意圖如圖2 4所示 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 15 數(shù)字移相數(shù)字移相 濾波器濾波器 無功功無功功 率測量率測量 電壓增益 補償補償 電壓有效 值測量值測量 有功功有功功 率測量率測量 數(shù)字移相數(shù)字移相 濾波器濾波器 數(shù)字移相數(shù)字移相 濾波器濾波器 相位相位 校正校正 功率增益功率增益 補償補償 電流增益電流增益 補償補償 電流有效電流有效 值測量值測量 功率增益功率增益 補償補償 視在功視在功 率計算率計算 功率因數(shù)功率因數(shù) 計算計算 圖 2 4 ATT7026 系統(tǒng)復(fù)位 2 1 6 相關(guān)數(shù)值的測量 電壓 電壓 有功功率 視在功率 電流 視在功率 功率因數(shù) 電流 圖 2 5 數(shù)字信號處理框圖 信號處理模塊說明 1 數(shù)字高通濾波器 主要是用于去除電流 電壓采樣數(shù)據(jù)中的直流分量 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 16 2 數(shù)字移相濾波器 主要完成對電壓信號移相 90 的信號處理 在保證 信號幅頻響應(yīng)不衰減的前提下 能夠?qū)?30Hz 1500Hz 的采樣信號進行移相 90 的處理 因此無功計量的帶寬限制在 1500Hz 以內(nèi) 3 有功功率計量 各相的有功功率是通過對直流分量后的電流 電壓信 號進行乘法 加法 數(shù)字濾波等一系列數(shù)字信號處理后得到的 電流 電壓采 樣數(shù)據(jù)中包含高達(dá) 21 次的諧波信息 有功功率的測量原理圖如圖 2 5 所示 有功功率計量公式 2 1 N n nInU N P 0 1 圖 2 6 有功功率的測量原理圖 4 無功功率計量 根據(jù)無功功率 正弦式無功功率 定義公式 1 SinnIUnQ n 2 2 無功功率的算法與有功功率類似 只是電壓信號采用移相90度之后的 測 量帶寬主要受到數(shù)字移相濾波器的帶寬限制 5 視在功率 功率因數(shù) 相角測量 基于上述測量的有功功率和無功功率 通過開方 除法等運算就可以得到 這些參數(shù) 功率因數(shù)公式 2 3 Sabs Pabs QsignPf 功率因數(shù)的符號由無功功率的符號來確定 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 17 6 電壓 電流有效值測量 通過對電壓采樣值進行平方 開方以及數(shù)字濾波等一系列運算得到 電壓 通道輸入 1000mv 到 10mv 的信號時電壓有效值的誤差小于 0 5 電壓有效值 2 4 2 0 1 T URmsau t dt T 圖 2 7 電壓有效值的測量原理 通過對電流采樣值進行平方 開方以及數(shù)字濾波等一系列運算得到 電流 通道輸入 1000mv 到 2mv 的信號時電流有效值的誤差一般小于 0 5 電流有效值 2 5 2 0 1 T IRmsai t dt T 圖 2 8 電流有效值的測量原理 7 能量計算 將功率信號對時間進行積分就可以得到能量 單相有功能量 2 6 p Ep t dt 合相有功能量可以根據(jù)設(shè)置按照代數(shù)或者絕對值的模式進行累加 代數(shù)加 模式 Ept Epa Epb Epc 如圖 2 9 所示 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 18 圖 2 9 有功功率測量 單相無功能量 2 7 Eqq t dt 合相無功能量分兩種方式 代數(shù)加模式 Eqt Eqa Eqb Eqc 2 7 絕對值加模式 Eqt Eqa Eqb Eqc 2 8 如下圖所示 圖 2 10 無功功率測量 2 1 7 接口模塊 ATT7026 內(nèi)部繼承了一個 SPI 串行通訊接口 ATT7026 的 SPI 采用從屬方 式工作 使用 2 調(diào)控制線和 2 條數(shù)據(jù)線 CS SCLK DIN 和 DOUT CS 片選 允許訪問串口的控制線 CS 由高電平變?yōu)榈碗娖綍r表示 SPI 操 作開始 CS 由低電平變?yōu)楦唠娖綍r表示 SPI 操作結(jié)束 所以每次操作 SPI 時 CS 必須出現(xiàn)下降沿 CS 出現(xiàn)上升沿時表示 SPI 操作結(jié)束 DIN 串行數(shù)據(jù)輸入 用于把用戶的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?ATT7026 DOUT 串行數(shù)據(jù)輸出 用于從 ATT7026 寄存器讀出數(shù)據(jù) SCLK 串行時鐘 控制數(shù)據(jù)移出或者串行口得傳輸率 上升沿放數(shù)據(jù) 下 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 19 SPT254B 降沿取數(shù)據(jù) SCLK 下降沿時將 DIN 上的數(shù)據(jù)采樣到 ATT7026 中 SCLK 上升 沿時將 ATT7026 的數(shù)據(jù)放置于 DOUT 上輸出 2 2 互感器電路設(shè)計 三相四線制相電壓是 220V 線電壓是 380V 由于電量計量芯片 ATT7026 的輸入電壓范圍為 0 1V 所以需要使用電壓 電流互感器電路 將工作電流 電壓降低 然后作為 ATT7026 的輸入 2 2 1 電壓互感器 電壓互感器相當(dāng)于一個升壓變壓器 可起到降壓和隔離的作用 本設(shè)計選 用西安銥星科技有限公司生產(chǎn)的 SPT204B 測量型電壓互感器來組建電壓互感器 電路 SPT204B 是一種電流型電壓互感器 推薦使用狀態(tài)為 1mA 1mA 技術(shù)特 點及相關(guān)參數(shù) 電磁隔離 精度高 無漂移 MTBF 10 萬小時 全樹脂密封 可靠性高 工作溫度 25 75 隔離耐壓 AC2500V 1min 2 倍過載 輸入電流 1mA 外接限流電阻 屏蔽型 抗干擾能力強 輸出電流 1mA 頻響 20 50KHZ 尤其適合工頻信號檢測 線性度 0 1 耐沖擊性強 相差小于 分 補償后 小巧輕便 能直接焊接在印刷線路板上 對應(yīng)型號 SPT204B 電壓互感器應(yīng)用電路如圖 2 11 所示 R1 Ii Io Ui R2 Uo 圖 2 11 電壓互感器應(yīng)用電路 由于三相四線制相電壓是 220V 選取 R1 220K 使原邊電流 Ii 為 1mA 則副邊也會感應(yīng)出一個相同的電流 Io Ii 1mA 根據(jù) Uo 1mA R2 則選擇合適 的輸出電阻 R2 即可獲得所需的輸出電壓 Uo 由于電量計量芯片 ATT7026 的 工作電壓為 0 1V 可選擇 R2 100 使輸出電壓 Uo 1mA R2 1mA 500 0 5V 所用電阻均要求溫度系數(shù)小于 50PPM 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 20 電壓互感器電路圖 2 12 所示 220k R1 220k R2 220k R3 500 R4 500 R5 500 R6 1 2k R7 1 2k R8 1 2k R9 1 2k R10 1 2k R11 1 2k R12 1 2k R13 1 2k R14 1 2k R15 1 2k R16 1 2k R17 1 2k R18 INT1 1 INT2 2 OUT1 4 OUT2 三三三三三 U1 SPT204B INT1 1 INT2 2 OUT1 4 OUT2 三三三三三 U2 SPT204B INT1 1 INT2 2 OUT1 4 OUT2 三三三三三 U3 SPT204B 10pF C1 10pF C2 10pF C3 10pF C4 10pF C5 10pF C6 VN VAIN VBIN VCIN V2NI V4NI V6NI V2PI V4PI V6PI REFO V2P V4P V6P V6N V4N V2N 圖 2 12 電壓互感器電路圖 電路中有電阻進行限流及電容濾波 能夠保證其安全性和穩(wěn)定性 V2P V2N 為連接 A 相電壓信道正 負(fù)模擬輸入引腳 REFOUT 為基準(zhǔn)電壓輸出 是電量計量芯片用做外部信號的直流偏置 2 2 2 電流互感器 本設(shè)計選用西安銥星科技有限公司生產(chǎn)的 SCT 測量型電流互感器來組建電 流互感器電路 SCT 系列精密電流互感器的技術(shù)特點及相關(guān)參數(shù) 電磁隔離 精度高 無漂移 MTBF 10 萬小時 全樹脂密封 可靠性高 工作溫度 25 75 隔離耐壓 AC2500V 1min 頻響 20 50KHZ 尤其 適合工頻信號檢測 輸入電流 5A 10A 20A 30A 過載范圍 2 倍過載 可 保護精度 輸出電流 2 5mA 5mA 10mA 15mA 輸入穿孔為 7 5mm 線 性度 0 1 耐沖擊性強 相差小于 5 分 補償后 小巧輕便 能直接焊接在 印刷線路板上 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 21 圖 2 13 電流互感器應(yīng)用電路 電流互感器應(yīng)用電路如圖 2 13 所示 根據(jù) Uo 5mA Rl 則選擇合適的輸 出電阻 Rl 即可獲得所需的輸出電壓 Uo 由于電量計量芯片 ATT7026 的輸入 電壓為 0 1V 可選擇 R l 20 使輸出電壓 Uo 1mA Rl 5mA 20 0 1V 所 用電阻均要求溫度系數(shù)小于 50PPM 電流互感器電路圖 2 14 所示 圖 2 14 電流互感器電路 2 3 復(fù)位電路 復(fù)位電路選用電阻和電容構(gòu)成 RC 復(fù)位電路 為 RST 引腳提供復(fù)位信號 RC 監(jiān)控復(fù)位電路如圖 2 15 所示 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 22 圖 2 15 RC 復(fù)位電路 單片機上電復(fù)位過程 RST 保持兩個機器周期以上的高電平時自動復(fù)位 上電瞬間 電容充電電 流最大 電容相當(dāng)于短路 RST 引腳上為高電平 自動復(fù)位 然后電源通過電 阻對電容充電 RST 端電壓慢慢下降 當(dāng)電容兩端的電壓達(dá)到電源電壓時 電 容充電電流為零 電容相當(dāng)于開路 RST 端降為低電平 單片機開始正常工作 ATT7026 復(fù)位過程 硬件復(fù)位通過外部引腳 RESET 完成 RESET 引腳內(nèi)部有 300K 上拉電阻 所以 ATT7026 正常工作時 RESET 為高電平 ATT7026 RESET 引腳與單片機 P3 3 相連 由單片機邏輯控制進行對電量計量芯片的復(fù)位控制 當(dāng) RESET 出現(xiàn) 大于 20 微秒的低電平時 ATT7026 進入復(fù)位狀態(tài) 當(dāng) RESET 變?yōu)楦唠娖綍r ATT7026 將從復(fù)位狀態(tài)進入正常工作狀態(tài) ATT7026 在復(fù)位狀態(tài)下 SIG 為高電平 當(dāng) ATT7026 從復(fù)位狀態(tài)進入正常 工作狀態(tài)后 大約經(jīng)過 600 s SIG 為低電平 此時 方可寫入校表數(shù)據(jù) 一旦 寫入校表數(shù)據(jù)后 SIG 又會立刻變?yōu)楦唠娖?選擇 R 10K C 0 1 F 即可同時滿足主控制單片機和電量計量芯片的正 常復(fù)位需要 2 4 5V 電壓設(shè)計 ATT7026 正常工作電源電壓為 5V 需設(shè)計一個由 220V 交流電路產(chǎn)生 5V 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 23 電壓的電路 考慮到諧波的污染 因此連接的是三相 220V 交流電 然后經(jīng)過 變壓 整流 和穩(wěn)壓過程才能產(chǎn)生理想電壓 于是此電路要由這三部分組成 本電路的核心部件選用 LM7805 穩(wěn)壓芯片 LM7805 為 3 端正穩(wěn)壓電路 LM7805 表示輸出電壓為 5V TO 220 封裝 應(yīng)用范圍廣 內(nèi)含過流 過熱和過 載保護電路 帶散熱片時 輸出電流可達(dá) 1A 雖然是固定穩(wěn)壓電路 但使用外 接元件 可獲得不同的電壓和電流 LM7805 主要特點 輸出電流可達(dá) 1A 輸出電壓有 5V 過熱保護 短路保護 輸出晶體管 SOA 保護 極限值 Ta 25 V1 輸入電壓 35V Vo 5V 18V 工作結(jié)溫 范圍 0 125 貯存溫度范圍 65 150 5V穩(wěn)定電壓輸出電路線路設(shè)計如圖2 16所示變壓部分是一個220V 12V的 變壓器 經(jīng)過橋式整流電路 產(chǎn)生直流電壓 經(jīng)電容和LM7805濾波穩(wěn)壓后 就 產(chǎn)生了穩(wěn)定的直流 5V電壓 另外 在變壓器一次側(cè)并聯(lián)了壓敏電阻 正常工 作時處于高阻狀態(tài) 無電流通過 若兩工作電流急劇增大端高于額定電壓 則 迅速擊穿 由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài) 切斷芯片電源供應(yīng) 1 J1 1 J2 1 J3 1 J4 1K RV1 1K RV2 1K RV3 D1 D2 D3 470uF C7 470uF C8 470uF C9 0 1uF C10 0 1uF C11 0 1uF C12 10 R19 T1 220V 12V T2 220V 12V T3 220V 12V VinVout GND U4LM7805VAIN VBIN VCIN VN VN VN AVCC V1P 圖 2 16 5V 電壓輸出電路 2 5 小結(jié) 本章首先詳細(xì)介紹計量芯片 ATT7026 使用方法 包括管腳的功能介紹 內(nèi) 部的模塊分布及有關(guān)參數(shù)的測量方法 通過這些介紹 使讀者對該芯片有個詳 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 24 細(xì)的了解 接著對電壓電流檢測電路 復(fù)位電路 電源電路進行了設(shè)計 這些 電路都是為 ATT7026 在整個模塊中的功能實現(xiàn)服務(wù)的 河南科技