三相表

框图

概述

三相电表主要用于测量三相交流电路中电源输出(或负载消耗)的电能,在国民生产用电中有着广泛的应用,目前主要是以电子式电能表为主。电子式电能表较机械表有诸多优点,可以很方便的扩展其他功能,如:多费率、预付费、防窃电、集中抄表等。同时这种多功能三相电表的设计要求也较高:

  • 较低的待机功耗,保证系统在电池供电下有较长的待机时间;
  • 严苛的ESD性能,保证电表可以在复杂应用环境下的正常使用;
  • 精准的实时时钟,保证多费率计费的准确性。

方案介绍

三相电表主要用于测量三相交流电路中电源输出(或负载消耗)的电能,在国民生产用电中有着广泛的应用,目前主要是以电子式电能表为主。电子式电能表较机械表有诸多优点,可以很方便的扩展其他功能,如:多费率、预付费、防窃电、集中抄表等。同时这种多功能三相电表的设计要求也较高:

方案特点:

  • 低功耗:LPC11E68在运行定时唤醒时钟进入低功耗模式,功耗<5uA。
  • 大RAM:LPC11E68有36K的RAM,满足更复杂协议的运算要求。
  • 5个UART:LPC11E68可满足电表要求多串口:接485,红外,载波模块,ESAM模块等。
  • LPC11E68内置4KB EEPROM,可将电表配置参数等数据存在MCU内。
  • LPC11E68所有管脚ESD放电电压达到3KV,更好地提高ESD/EMC性能。
  • LCD驱动芯片PCF8545,支持最高8*40段液晶显示。
  • 高精度RTC时钟JYRTC-1,5ppm分辨率。
  • 通过ESD测试 ±15KV,通过EFT测试 ±4KV。

推荐器件:

产品名称 型号 厂家 器件特点
主控MCU LPC11E68JBD100 NXP 256K Flash,36K RAM, 4K EEPROM, 5UART,2个I2C和2个SPI。
LCD驱动 PCF8545 NXP 最高支持4*80(320)显示段,帧频60 Hz至300 Hz范围内可编程。
实时时钟 JYETC-1 晶源 内置32.768kHZ数字温度补偿晶体振荡器(DTCXO), I2C接口。
Flash IS25LQ032B ISSI SPI接口,容量32M bit,温度范围-40 to125 度。
EEPROM FM24C512 复旦微 容量512K bit,宽电压供电1.7V-5.5V。
485芯片 SP3085EEN EXAR ESD: ±15KV,速率:500 kbps,支持节点:256个,半双工工作模式。
读卡模块 ZLG600 ZLG 支持TypeA/B两种卡,支持双天线,超小体积,四层板设计EMC性能优良。
读卡芯片 FM1702 复旦微 SPI接口,支持TypeA卡读写,5uA+关键寄存器掉电保护,低电压2.2V~3.6V,功耗 (SPD)仅60uA。
DC-DC MP2451 MPS 高达36V输入电压,SOT23小封装。
4G模块 U9501 龙尚 支持LTE-TDD/LTE-FDD/TD-SCDMA/WCDMA/GPRS/GSM。
470模块 ZM470SX-M ZLG 基于SX1278平台,支持410-525MHz频段,FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa/00K调制方式,低至-148dBm的接受灵敏度,高达256字节收发缓存区,能有效抑制同频干扰。
ESD保护 IP4220CZ6 NXP (I2C/SPI接口保护)——4路保护、8KV的ESD保护、Cd:1PF、封装:SOT457。
ESD保护 PESD12VL2BT NXP (RS232/485接口保护)——2路双向保护。30Kv的ESD保护、封装:SOT23。

开发资源

广州周立功单片机科技有限公司提供以下资源:

  • 原理图参考设计
  • EMC测试报告
  • MCU底层驱动
  • PCB参考设计
  • 低功耗测试报告
  • 仿真器

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