电表电路设计中元器件选型

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表，俗称电度表、火表。

一 电能表的种类
1.1 按用途：工业与民用表、电子标准表、复费率表
1.2 按结构和工作原理：感应式（机械式）、静止式（电子式）、机电一体式（混合式）
1.3 按接入电源性质：交流表、直流表
1.4 按准确级：常用普通表：0.2S、0.5S、0.2、0.5、1.0、2.0等
1.5 标准表：0.01、0.05、0.2、0.5等
1.6 按安装接线方式：直接接入式、间接接入式
1.7 按用电设备：单相、三相三线、三相四线电能表

二 电子式电能表
2.1 电子式电能表的组成
(1) 电源
(2) 采样计量
(3) 数据处理
(4) 通信
(5) 输出数据

三 电子电度表的工作原理
用变压器对各相的电压进行变压，然后通过整流稳压电路对电表供电。

3.1 保护电路
 (1) 电路中压敏电阻的选型
当加在压敏电阻上的电压低于它本身的阀值时，流过它的电流极小。当电压超过阀值，就会使得流过它上面的电流激增，从而保护其他对敏感的器件。

风华高科FNR系列压敏电阻
·采用陶瓷体封装。
·它的压敏电压达560V，可以有效避免电网的故障导致的电表损坏。
·通流量大
·反应速度小于25ns

(2) 电路中热敏电阻的选型
当输入电压正常时，此时热敏电阻和T1初级串联的回路中的电流为电表正常的电流。当输入电压变大时（一般是接地故障），热敏电阻和T1初级串联的回路中的电流也将变大，当此电流达到或超过热敏电阻的动作电流时，热敏电阻将动作，热敏电阻阻值会变大，而阻值变大的速度取决于此时电流的大小，电流越大，速度越快。当热敏的阻值变大时，由欧姆定律I=U/R，可以得出整个回路的电流将变小。

风华高科的MZ2系列热敏电阻
·专门为电路的过流保护设计，有很高的老化系数。
·耐压强度和抗氧化性高。
·可以在-10℃~60℃的环境下使用。
·相对温度40-70%（+40℃±2℃）。
·动作电流从10-400mA，开关温度在80,100℃两个范围。

               

3.2 整流电路
由于二极管是PN结组成的，具有单向导电性：P到N的电压为正（加正向电压），且到一定值（二极管的阀值，硅管：硅材料二极管为0.6V—0.8V，锗管：锗材料二极管为0.2V—0.3V）后二极管会呈现低阻抗状态（导通），使电流通过二极管。而N到P的电压为正时（加反向电压），二极管会呈现高阻抗状态（开路），电流不能通过二极管。正弦交流电将成为一个断续的只有正且大于0.7V的电压，这个电压已不再是交流电压，而是直流电。当然，只是一个断续的、不稳定的直流电。然后再利用桥式整流电路将其整流为比较连续的，比较稳定的直流电压。

电路中整流二极管的选型
风华高科的FH1N系列整流二极管
·超低正向压降
·高抗浪涌电流
·反向峰值电压50-1000V。



3.3 滤波（电容C1 C3 C5 C7）
电路中滤波电容C1、C3、C5、C7在此电路中是对整流后的电压进行滤波作用的。原理是电容两端电压不能突变，对于周期性的高低变化的电压，电容会有充电、放电的过程。这样，整流后的信号将产生如下变化。变为连续的更接近 直流的电压。C5是对D13（485绕组）整流后的波形进行滤波。C3、C7分别对U1、U2输出的电压进行滤波：使波形更 稳定。
由加给电容两端的电压决定。比理论上能施加的最大电压的最大波峰点的值略大就可以，但为了保险起见大多会选择更大一些的电容。

滤波电容选型
风华高科X5R电容
·电容量大，比容大。
·叠层独石结构，高可靠性
·优秀的耐焊和可焊性，适用于回流焊