磁保持继电器在预付费电能表中的控制方案.pdf.pdf

磁保持继电器在预付费电能表中的应用主要是基于其能够将脉冲信号转换成电能表状态切换的双稳态磁保持继电器的能力。预付费电能表通过单片机控制的驱动电路，利用IR2110驱动芯片输出脉冲信号。这个信号是根据电能表的剩余电量和状态来生成的，用于驱动由功率MOSFET组成的H桥电路。H桥电路的负载是磁保持继电器的线圈，当正负脉冲通过H桥电路时，磁保持继电器可以在两种稳态之间切换。 磁保持继电器是一种特殊类型的继电器，它能够保持接通或断开的状态，不需要持续的电源供应。这种继电器对于电力系统来说很有用，因为它们可以用来控制负荷或者作为保护装置，即使在电源暂时中断的情况下，也能够保持当前的状态。磁保持继电器通常用在预付费电能表中，以实现电能的分段供应和管理，比如限制用户在电量用尽前的用电量。 IR2110是飞思卡尔半导体生产的一款高压半桥栅极驱动器，它用于驱动功率MOSFET和IGBT。IR2110驱动器具有较短的导通和关断时间，其驱动电流能力以及高边和低边的驱动能力使其适合于使用在H桥电路中。IR2110采用DIP14封装，能够在高压半桥配置中提供隔离驱动。 在驱动电路的设计和控制方面，本文主要讨论了如何使用IR2110驱动器来控制磁保持继电器。该电路包括了对IR2110的使用，包括其输入输出逻辑、电源和接地引脚、以及如何与单片机相连。文中还提到了bootstrap电容器的使用，这对于IR2110驱动器的正常工作是必不可少的，因为它们提供了必要的电压来驱动高边MOSFET。 单片机PIC16F74是文中提到的控制磁保持继电器的微处理器。PIC系列单片机由Microchip公司生产，以其高集成度和低成本著称。PIC16F74具备一定数量的I/O端口、定时器、串行通讯能力等。它的使用使得电能表能够根据当前的电量以及预设的参数来控制磁保持继电器，从而实现对用电的管理。 在电能计量方面，电能表使用了ATT7022B芯片。这是一个高精度的电能计量芯片，支持Σ-Δ（sigma-delta）模数转换技术。该芯片能够测量并处理电流和电压信号，从而计算出电能消耗。其高精度和低功耗特性，使得ATT7022B非常适合于预付费电能表中电能的准确计量。 在电能表的电路设计中，还使用了EEPROM来存储用户数据和电能表的相关信息。EEPROM是电可擦可编程只读存储器，即使在电源断开的情况下，也能够保持存储的数据不丢失。这对于需要存储用户预付费信息的电能表来说是非常重要的。 文中还提到了一些功率MOSFET的应用，比如IR2110驱动器中的74HC02逻辑门。这些元件为H桥电路提供了必要的开关功能，以便控制磁保持继电器的工作状态。MOSFET由于其开关速度快、热效率高、控制简单等特点，在电力电子中被广泛应用。 磁保持继电器在预付费电能表中的控制方案涉及到单片机控制的驱动电路、IR2110高压半桥驱动器、电能计量芯片ATT7022B以及EEPROM数据存储等关键组件。通过这些组件的相互作用，实现了一个能够根据电能表剩余电量和状态来控制磁保持继电器的电能表系统，从而有效地管理电力消费。这个控制方案不仅能够应用于电能表，还可以通过适当的改造应用到其他许多场合，例如电气开关、自动控制设备等。