電表電路設計中元器件選型

電能表是用來測量電能的儀表，又稱電度表，火表，千瓦小時表，指測量各種電學量的儀表，俗稱電度表、火表。

一 電能表的種類
1.1 按用途：工業與民用表、電子標準表、復費率表
1.2 按結構和工作原理：感應式（機械式）、靜止式（電子式）、機電一體式（混合式）
1.3 按接入電源性質：交流表、直流表
1.4 按準確級：常用普通表：0.2S、0.5S、0.2、0.5、1.0、2.0等
1.5 標準表：0.01、0.05、0.2、0.5等
1.6 按安裝接線方式：直接接入式、間接接入式
1.7 按用電設備：單相、三相三線、三相四線電能表

二 電子式電能表
2.1 電子式電能表的組成
(1) 電源
(2) 采樣計量
(3) 數據處理
(4) 通信
(5) 輸出數據

三 電子電度表的工作原理
用變壓器對各相的電壓進行變壓，然后通過整流穩壓電路對電表供電。

3.1 保護電路
 (1) 電路中壓敏電阻的選型
當加在壓敏電阻上的電壓低于它本身的閥值時，流過它的電流極小。當電壓超過閥值，就會使得流過它上面的電流激增，從而保護其他對敏感的器件。

風華高科FNR系列壓敏電阻
·采用陶瓷體封裝。
·它的壓敏電壓達560V，可以有效避免電網的故障導致的電表損壞。
·通流量大
·反應速度小于25ns

(2) 電路中熱敏電阻的選型
當輸入電壓正常時，此時熱敏電阻和T1初級串聯的回路中的電流為電表正常的電流。當輸入電壓變大時（一般是接地故障），熱敏電阻和T1初級串聯的回路中的電流也將變大，當此電流達到或超過熱敏電阻的動作電流時，熱敏電阻將動作，熱敏電阻阻值會變大，而阻值變大的速度取決于此時電流的大小，電流越大，速度越快。當熱敏的阻值變大時，由歐姆定律I=U/R，可以得出整個回路的電流將變小。

風華高科的MZ2系列熱敏電阻
·專門為電路的過流保護設計，有很高的老化系數。
·耐壓強度和抗氧化性高。
·可以在-10℃~60℃的環境下使用。
·相對溫度40-70%（+40℃±2℃）。
·動作電流從10-400mA，開關溫度在80,100℃兩個范圍。

               

3.2 整流電路
由于二極管是PN結組成的，具有單向導電性：P到N的電壓為正（加正向電壓），且到一定值（二極管的閥值，硅管：硅材料二極管為0.6V—0.8V，鍺管：鍺材料二極管為0.2V—0.3V）后二極管會呈現低阻抗狀態（導通），使電流通過二極管。而N到P的電壓為正時（加反向電壓），二極管會呈現高阻抗狀態（開路），電流不能通過二極管。正弦交流電將成為一個斷續的只有正且大于0.7V的電壓，這個電壓已不再是交流電壓，而是直流電。當然，只是一個斷續的、不穩定的直流電。然后再利用橋式整流電路將其整流為比較連續的，比較穩定的直流電壓。

電路中整流二極管的選型
風華高科的FH1N系列整流二極管
·超低正向壓降
·高抗浪涌電流
·反向峰值電壓50-1000V。



3.3 濾波（電容C1 C3 C5 C7）
電路中濾波電容C1、C3、C5、C7在此電路中是對整流后的電壓進行濾波作用的。原理是電容兩端電壓不能突變，對于周期性的高低變化的電壓，電容會有充電、放電的過程。這樣，整流后的信號將產生如下變化。變為連續的更接近 直流的電壓。C5是對D13（485繞組）整流后的波形進行濾波。C3、C7分別對U1、U2輸出的電壓進行濾波：使波形更 穩定。
由加給電容兩端的電壓決定。比理論上能施加的最大電壓的最大波峰點的值略大就可以，但為了保險起見大多會選擇更大一些的電容。

濾波電容選型
風華高科X5R電容
·電容量大，比容大。
·疊層獨石結構，高可靠性
·優秀的耐焊和可焊性，適用于回流焊