采用開關(guān)電源供電的智能電能表設計.pdf

1、電力系統(tǒng)已隨社會的發(fā)展發(fā)生了不可忽視的巨大變化，智能電網(wǎng)已然成為未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能電能表作為其中的重要環(huán)節(jié)，除了需要具備電能計量、存儲和處理的功用，還需要承載著網(wǎng)絡通信、自動檢測與控制以及信息交互等重要智能功能。諸多專家一致認為，對于智能電網(wǎng)發(fā)展的推動工作，智能電能表的發(fā)展將會起到關(guān)鍵性意義。隨著智能電能表應用的推廣，其精準化計量、智能化控制管理與小型化發(fā)展已然成為重要的發(fā)展趨勢。
　　本文首先對國內(nèi)外智能電能表的研究現(xiàn)

2、狀和發(fā)展情況進行分析和總結(jié)，最終確認了本設計中智能電能表的功能定義與系統(tǒng)構(gòu)架。作為智能電能表非常核心的供電模塊，傳統(tǒng)的設計中常采用線性穩(wěn)壓電源，其體積笨重、轉(zhuǎn)化效率低、發(fā)熱大等顯著缺點限制了智能電能表的發(fā)展。本文中采用反激式開關(guān)電源替代傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓電源，有效的提升了系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)化效率、縮減了系統(tǒng)硬件體積，減小了系統(tǒng)發(fā)熱。
　　在其他各部分硬件設計中，系統(tǒng)采用計量芯片加MCU控制器的架構(gòu)模式進行電路設計。選用Atmel公司的高性能高

3、精度專用電能計量芯片ATT7053BU設計計量模塊，選用專用MCU芯片F(xiàn)M3308作為微控制器，并協(xié)同其他芯片完成系統(tǒng)的通信、存儲、顯示等其他功能。系統(tǒng)在整體策略上采用模塊化設計，快速靈活的實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、計量、存儲和處理等基本功，以及信息通信、自動控制等智能功能。
　　完成智能電能表的硬件、軟件設計后，對樣表進行系統(tǒng)進行測試與分析。對系統(tǒng)開關(guān)電源部分的轉(zhuǎn)化效率與紋波系數(shù)進行分析，紋波系數(shù)測試均值為1％左右，遠高于5％的設計要