構建更加智能的電能計量系統(tǒng)
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在中國，與智能電網(wǎng)相關的經(jīng)濟刺激計劃正在實施過程中，預計在未來3至5年內(nèi)將部署1.7億塊智能電表。與傳統(tǒng)的機械式電表不同，智能電表可以根據(jù)每天的時段來確定用電量，并且能夠監(jiān)測出每個地方的用電量。
目前自動抄表技術在電表應用中越來越流行，該技術為電表提供通信端口讀取數(shù)據(jù)，而且大部分情況下采用遠程讀數(shù)方式。實現(xiàn)該技術的關鍵是確保通信鏈路安全可靠，RS-485是一種簡單、廉價而且可靠的通信規(guī)范，可理想用于自動抄表系統(tǒng)。本文討論Maxim RS-485收發(fā)器的各種特性，這些特性使RS-485收發(fā)器成為電子式電能表的理想選擇。
圖1. 采用RS-485端口的電表結構圖
當RS-485總線與電力線(例如，220VAC)短路時，PTC和TVS可提供差模過壓保護。反激變壓器的附加繞組為隔離電路供電，圖1中，反激轉換器有兩路輸出：第一路為MCU和模擬前端供電；第二路進行電氣隔離，為RS-485端口供電。如果上述反激電源配合后備電池使用，MCU的供電電源(圖中的VCC)實際經(jīng)過了"二極管或操作"。這意味著電池供電時，不存在隔離的isolated_VCC。因此，RS-485電路沒有"接通"，所以電表在斷電期間不能進行通信，也無法通知已經(jīng)停電。
失效保護 RS-485標準定義信號閾值的上下限為±200mV，但沒有規(guī)定電平范圍。在以下三種情況下，這會帶來一定的問題：
1. 總線上的所有收發(fā)器都沒有工作，因此出現(xiàn)了高阻態(tài)。這意味著總線上的終端電阻導致接收器輸入之間的差分電壓是0V。
2. RS-485總線出現(xiàn)短路，線路之間的電壓也會出現(xiàn)0V。
3. 出現(xiàn)開路或沒有連接電表時，差分電壓也是0V，這是因為收發(fā)器本身在輸入之間具有高阻，迫使出現(xiàn)0V。 電能表相關文章:電能表原理
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