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节能插座

节能插座

  随着电×器﹢?的?增多,负载功率不断增大,导致许多?插座在过流、过?压等情∝况下,不能实现自动保护,甚至引起火灾。因此,能够?通过检?测负载功率的大小来保护电器并轻松≒测量<和?判断电器能耗参数、?实现节能环保的智能插座,其市场需求越来越大,尤其是目№前已经?率先受到海外?市场的=青睐。

℉本文引?用地址:http://?w?ww.¬eepw.com.cn㎎/article/26?36﹤53.htm

?  ?CS?E7780㈱采用芯≥海/科技成3熟的3路Σ-?△技术,可分别用于相线?电流*采样、零线电流采﹣样以?√及电压采样。基于?CSE7780?设计的♀智能∠插座?能够通过检测负2载功率°的大小来实现?对用电器㏄使用功耗的监测。£

  智能?插?座系统设计

  本设计由计量模块、显示模块和控制模块三部分组成(见*图1?),本文将对关∟键?的计量模≧块设计进行重?点讲述。

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 ? 图1:基于C¥SE7780智能插?座?系统?框mol图。

 节能插座 1、计量﹢?功能设计

?∣ % 本系统采用的是CSE7??780,该芯片能㏒够提供有功功率、有功能量、电流有效值、电压有效值、线频率、过零中断等功能,提供全数字增益、相位、偏置电流﹣校准,有功能量脉?冲从PF管脚输出。?此外,CSE?77?80提供一?个SPI串行接口,可以与外?部MCU进行通﹥信,而且内部具?有电源?监?控电3路,可以保障芯片的正常作。

?㎜?  如图2所示,本系统计量≡包括电流、电压采样两部分。

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  μ(1)电流信号采样

  电流采样电路中,电流流经锰铜?分流器时会在计◎量芯片的电流采样通道上产∞生一∪个压降¢,不同的电流信号在分流器上形成的压?降不同,计量芯片通过∈采集在分流器上形成的电压信号,从而实现?了对?电℡流⊥信号的>采集。℃

  (2)电压信采样

?  电压采样通常是采集的是零线上的信号,由于@电压信号较大,本系统设计直接通过?电阻网络降压∫的方式实现对电压信号?的采样?。

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  图2:基于CSE±7780智能?插座的计量ml电路。

?  2、显示模块设计

≠? ‖ 本≮系?统设?计方案的显示部分?采用的液晶驱动㎡控制芯×片为HT?1621,该液晶1驱动能够4*32的液晶段码,完全能够?满足显示驱动的要求,可?显o示电量、?电压有效值、电流有效值、有功≈功率等信※息。

  3、电源模块

  从产品的空间因?素方?面考虑,本系统设计的电源采用了非隔离电源,该电源电?路能够∷提供大约60mA≯的电流。

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  智能⊕插座软件㎞设计

  1、电参数的计算



 ·? 以设计一?块额定电压2?20V(Un)、10m (60) ?A?电流⌒规格、常数1〒600imp∑/KWh插?座∴为例,由于电流?输入通道允许㏕输入最?大∮信号为&pl÷usmn;?700mV的峰m峰值$(有?效?值?为495⊙mVrms),10(60)A的表考≌虑到≦通道A发热的情况,可″选择200~250μ&O?mega;的锰铜,∧若以250μ&Omeg∥a;的锰铜来采样,在Imax=60A时,?通道A的采样信号为60A*250μ&Omeg㎏a;=?15mV.由于电流通道A?的允?许最大输入?信号为495mV,因此电流通道?的增益选择可配置成16∏,通道B采用2500:1的?互感器;负载电阻1∽?0Ω,?电流通道B增益设=‰置为1.电压?通道允许最大输入信号为±700mV的峰峰值,考虑到∶电?%压会有1?30%Un过压,可?将电?压采样信号通∷过网络¥电阻将220V交流电压信号降至2?20mV左右,£电压通道≤增益∩选择为§1.

  通㎝过上述的论述,我们需将电流通?道A的增益设?置为16,电压?通′道的增益设置为1,因此SYSCON寄存器应设置为℅0080H.

  ⊿CSE7780寄?存器的配置∨流程如图3所示-。?

  

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  图3:?CSE7¤7㏑80寄存器的参数配置流程图。

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