构建更加智能的电能计量系统

2013-02-27 10:57:09来源: 21IC
具备双向通信功能的高级电表架构(AMI)被视为智能电网的核心基础。分析数据表明,未来5年,随着智能电网部署的增长,智能电表在全球安装的数量将高达2亿块。

在中国,与智能电网相关的经济刺激计划正在实施过程中,预计在未来3至5年内将部署1.7亿块智能电表。与传统的机械式电表不同,智能电表可以根据每天的时段来确定用电量,并且能够监测出每个地方的用电量。

目前自动抄表技术在电表应用中越来越流行,该技术为电表提供通信端口读取数据,而且大部分情况下采用远程读数方式。实现该技术的关键是确保通信链路安全可靠,RS-485是一种简单、廉价而且可靠的通信规范,可理想用于自动抄表系统。本文讨论Maxim RS-485收发器的各种特性,这些特性使RS-485收发器成为电子式电能表的理想选择。

newmaker.com
图1. 采用RS-485端口的电表结构图

图1所示为采用RS-485端口的电表结构图,通过光耦合器和变压器,端口与MCU和模拟前端之间实现了电气隔离。隔离功能可有效保护电路不受RS-485传输线上浪涌电流的损害。电缆断开时,A、B线的上拉和下拉电阻决定接收器的状态。使用这些电阻能够在电缆断开时使接收器输出一直保持高电平,由此带来很多益处。图1系统中,IrDA电路有一个开漏输出,电缆断开时,如果RS-485收发器错误的将线路拉低,光耦合器输出晶体管将会接通,使总线保持低电平,禁止开漏IrDA模块和MCU之间的任何通信连接。电缆断开时产生一个高电平输出,系统可以在同一UART总线上使用其它开漏输出器件。

当RS-485总线与电力线(例如,220VAC)短路时,PTC和TVS可提供差模过压保护。反激变压器的附加绕组为隔离电路供电,图1中,反激转换器有两路输出:第一路为MCU和模拟前端供电;第二路进行电气隔离,为RS-485端口供电。如果上述反激电源配合后备电池使用,MCU的供电电源(图中的VCC)实际经过了"二极管或操作"。这意味着电池供电时,不存在隔离的isolated_VCC。因此,RS-485电路没有"接通",所以电表在断电期间不能进行通信,也无法通知已经停电。

newmaker.com

以下列出了Maxim RS-485收发器的特性,这些特性可以帮助提高并简化电表中RS-485端口的设计。关于支持这些特性的所有器件的详细信息,请参考MAX3070E (3.3V)或MAX13085E (5V)数据资料。

失效保护 RS-485标准定义信号阈值的上下限为±200mV,但没有规定电平范围。在以下三种情况下,这会带来一定的问题:

1. 总线上的所有收发器都没有工作,因此出现了高阻态。这意味着总线上的终端电阻导致接收器输入之间的差分电压是0V。

2. RS-485总线出现短路,线路之间的电压也会出现0V。

3. 出现开路或没有连接电表时,差分电压也是0V,这是因为收发器本身在输入之间具有高阻,迫使出现0V。
[1] [2] [3]

关键字:电能计量系统  RS-485  收发器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0227/article_6929.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
电能计量系统
RS-485
收发器

小广播

独家专题更多

TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved