构建更加智能的电能计量系统
加入技术交流群
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。
图1. 采用RS-485端口的电表结构图
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。
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。 电能表相关文章:电能表原理
评论