Según el principio de diseño de funcionamiento del medidor de energía, se puede dividir básicamente en 8 módulos: módulo de potencia, módulo de visualización, módulo de almacenamiento, módulo de muestreo, módulo de medición, módulo de comunicación, módulo de control y módulo de procesamiento MUC.Cada módulo realiza sus propias funciones mediante el módulo de procesamiento MCU para una integración y coordinación unificadas, uniéndolas en un todo.
1. Módulo de potencia del medidor de energía.
El módulo de potencia del medidor de potencia es el centro de energía para el funcionamiento normal del medidor de potencia.La función principal del módulo de alimentación es convertir el alto voltaje de 220 V CA en la fuente de alimentación de bajo voltaje CC de DC12\DC5V\DC3.3V, que proporciona la fuente de alimentación funcional para el chip y el dispositivo de los otros módulos de alimentación. metro.Hay tres tipos de módulos de potencia comúnmente utilizados: transformadores, reductores de resistencia-capacitancia y fuentes de alimentación conmutadas.
Tipo de transformador: la fuente de alimentación AC 220 se convierte en AC12V a través del transformador y se alcanza el rango de voltaje requerido en rectificación, reducción de voltaje y regulación de voltaje.Baja potencia, alta estabilidad, fácil interferencia electromagnética.
La fuente de alimentación reductora de capacitancia de resistencia es un circuito que utiliza la reactancia capacitiva generada por un capacitor bajo una cierta frecuencia de señal de CA para limitar la corriente operativa máxima.Tamaño pequeño, bajo costo, pequeña potencia, gran consumo de energía.
La fuente de alimentación conmutada se realiza a través de los dispositivos de conmutación electrónicos de potencia (como transistores, transistores MOS, tiristores controlables, etc.), a través del circuito de control, de modo que los dispositivos de conmutación electrónicos se "enciendan" y "apaguen" periódicamente, de modo que la electrónica de potencia Los dispositivos de conmutación modulan el pulso del voltaje de entrada, para lograr la conversión de voltaje y el voltaje de salida se puede ajustar y la función de regulación automática de voltaje.Bajo consumo de energía, tamaño pequeño, amplio rango de voltaje, interferencias de alta frecuencia, alto precio.
En el desarrollo y diseño de medidores de energía, de acuerdo con los requisitos de función del producto, el tamaño de la caja, los requisitos de control de costos, los requisitos de las políticas nacionales y regionales para determinar qué tipo de suministro de energía.
2. Módulo de visualización del medidor de energía
El módulo de visualización del medidor de energía se utiliza principalmente para leer el consumo de energía y existen muchos tipos de visualización, incluidos tubos digitales, contadores y ordinarios.LCD, LCD de matriz de puntos, LCD táctil, etc. Los dos métodos de visualización de tubo digital y contador solo pueden mostrar el consumo de electricidad de una sola vez; con el desarrollo de la red inteligente, se requieren cada vez más tipos de medidores de electricidad para mostrar datos de energía, tubo digital y El contador no puede cumplir con el proceso de energía inteligente.LCD es el modo de visualización principal en los medidores de energía actuales; de acuerdo con la complejidad del contenido de la pantalla en el desarrollo y diseño se elegirán diferentes tipos de LCD.
3. Módulo de almacenamiento de contadores de energía.
El módulo de almacenamiento del medidor de energía se utiliza para almacenar parámetros del medidor, electricidad y datos históricos.Los dispositivos de memoria más utilizados son el chip EEP, el ferroeléctrico y el chip flash; estos tres tipos de chips de memoria tienen diferentes aplicaciones en el medidor de energía.flash es una forma de memoria flash que almacena algunos datos temporales, datos de curvas de carga y paquetes de actualización de software.
Una EEPROM es una memoria de solo lectura programable y borrable en vivo que permite a los usuarios borrar y reprogramar información almacenada en ella, ya sea en el dispositivo o mediante un dispositivo dedicado, lo que hace que una EEPROM sea útil en escenarios donde los datos deben modificarse y actualizarse con frecuencia.La EEPROM se puede almacenar 1 millón de veces y se utiliza para almacenar datos de energía, como la cantidad de electricidad, en el medidor de energía.Los tiempos de almacenamiento pueden cumplir con los requisitos de tiempos de almacenamiento del medidor de energía durante todo el ciclo de vida y el precio es bajo.
El chip ferroeléctrico utiliza una característica del material ferroeléctrico para lograr alta velocidad, bajo consumo de energía, almacenamiento de datos de alta confiabilidad y operación lógica, tiempos de almacenamiento de mil millones;Los datos no se borrarán después de un corte de energía, lo que hace que los chips ferroeléctricos tengan alta densidad de almacenamiento, alta velocidad y bajo consumo de energía.Los chips ferroeléctricos se utilizan principalmente en medidores de energía para almacenar electricidad y otros datos energéticos, el precio es más alto y solo se utilizan en productos que necesitan requisitos de almacenamiento de palabras de alta frecuencia.
4, módulo de muestreo del medidor de energía
El módulo de muestreo del medidor de vatios-hora es responsable de convertir la señal de corriente grande y la señal de voltaje grande en la señal de corriente pequeña y la señal de voltaje pequeño para facilitar la adquisición del medidor de vatios-hora.Los dispositivos de muestreo actuales comúnmente utilizados sonderivación, transformador de corriente, Bobina de Roche, etc., el muestreo de voltaje generalmente adopta un muestreo de voltaje parcial de resistencia de alta precisión.
5, módulo de medición del medidor de energía
La función principal del módulo de medición del medidor es completar la adquisición de corriente y voltaje analógico y convertir lo analógico a digital;Se puede dividir en módulo de medición monofásico y módulo de medición trifásico.
6. Módulo de comunicación del contador de energía.
El módulo de comunicación del medidor de energía es la base de la transmisión y la interacción de datos, la base de los datos de la red inteligente, la inteligencia, la gestión científica excelente y la base del desarrollo de Internet de las cosas para lograr la interacción entre humanos y computadoras.En el pasado, la falta de modo de comunicación era principalmente infrarrojo, comunicación RS485, con el desarrollo de la tecnología de comunicación, la tecnología de Internet de las cosas, la elección del modo de comunicación del medidor de energía se ha vuelto extensa, PLC, RF, RS485, LoRa, Zigbee, GPRS. , NB-IoT, etc. Según los diferentes escenarios de aplicación y las ventajas y desventajas de cada modo de comunicación, se selecciona el modo de comunicación adecuado a la demanda del mercado.
7. Módulo de control del medidor de potencia
El módulo de control del medidor de potencia puede controlar y gestionar la carga de energía de forma eficaz.La forma más común es instalar un relé de retención magnético dentro del medidor de potencia.A través de datos de energía, esquema de control y comando en tiempo real, se gestiona y controla la carga de energía.Las funciones comunes del medidor de energía están incorporadas en el relé de desconexión de sobrecarga y sobrecorriente para realizar el control de carga y la protección de la línea;Control de tiempo según el período de tiempo para encender el control;En la función prepago, el crédito es insuficiente para desconectar el relé;La función de control remoto se realiza enviando comandos en tiempo real.
8, módulo de procesamiento MCU del medidor de energía
El módulo de procesamiento MCU del medidor de vatios-hora es el cerebro del medidor de vatios-hora, que calcula todo tipo de datos, transforma y ejecuta todo tipo de instrucciones y coordina cada módulo para lograr la función.
El medidor de energía es un producto de medición electrónica complejo que integra múltiples campos de tecnología electrónica, tecnología energética, tecnología de medición de energía, tecnología de comunicación, tecnología de visualización, tecnología de almacenamiento, etc.Es necesario integrar cada módulo funcional y cada tecnología electrónica para formar un todo completo para dar origen a un medidor de vatios-hora estable, confiable y preciso.
Hora de publicación: 28 de mayo de 2024