CN106952411A - 一种单相费控智能电能表 - Google Patents

Abstract

一种单相费控智能电能表，包括主数据处理器，所述主数据处理器上设有通信接口，所述主数据处理器与LCD显示器、按钮、时钟/电池模块、内部存储器、集成计量芯片、电源电路、防窃电模块连接；所述集成计量芯片与电压分压电路、电流采样电路、电源电路分别连接；所述主数据处理器输出测试脉冲；所述通信接口与通信电路连接。本方案包括滤波、RS485、红外多种通信方式，可以根据使用距离及场所的需求，灵活变换方式进行抄表，而不受单一信号传输不稳定或者传送成本高功率高等问题的限制；功能齐全，稳定性、抗干扰能力高，计量精度高，使用安全可靠。

Description

一种单相费控智能电能表

技术领域

本发明属于电子电表技术领域，具体涉及一种单相费控智能电能表。

背景技术

日常生活中，普通住宅用户安装使用的都是二级电能表，常用的家用电能表大都功能比较单一，早期抄表都为手工抄写用电度数，而随着科技发展，现有的电能表与外界交换数据主要通过通信，通讯方式包括红外通讯，RS485通讯，载波通讯，红外通讯通常是在几米内用红外操控器来通讯的，方便上门抄表或测试。其他通讯方式多为远程通讯，也就是说通过一个终端服务器实现自动抄表。很多电能表大都只设置了一种通行方式，单纯依靠一种方式进行抄表，而单一的通信方式很容易受使用现场环境的限制，使得通信抄收数据效果不好，如载波通信容易受干扰。另外，现有的智能电表虽然比人工抄表提高抄表精确性，但各个电路连接以及通信模块之间存在干扰，电表的使用给电网带来纹波，电网会产生谐振造成过电流或过电压，容易引发事故，增加设备损耗。另外多种电路模块设置在一起，存在对强磁干扰的抵抗强度低、安全性差、远程参数修改操作不便等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种单相费控智能电能表，具有计量精度高、功耗低、性能稳定、安全可靠、使用方便等优点。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种单相费控智能电能表，包括主数据处理器，所述主数据处理器上设有通信接口，所述主数据处理器与LCD显示器、按钮、时钟/电池模块、内部存储器、集成计量芯片、电源电路、防窃电模块连接；所述集成计量芯片与电压分压电路、电流采样电路、电源电路分别连接；所述主数据处理器输出测试脉冲；所述通信接口与通信电路连接。

进一步，所述电流采样电路包括单相火线电流采样电路与单相零线电流采样电路，单相火线电流采样电路为锰铜分流器的两个输出端分别与电阻R56一端、电阻R57一端连接，电阻R56一端、电阻R57一端之间接有电阻R61，电阻R56另一端、电阻R57另一端之间接有串联的电容C31、电容C32，电容C31、电容C32接模拟地；单相零线电流采样电路为电流互感器的两个输出端分别与电阻R63一端、电阻R66一端连接，电阻R63一端、电阻R66一端之间接有串联的电阻R64、电阻R65，R63另一端、电阻R66另一端之间接有串联的电容C33、电容C34。

进一步，所述电压分压电路为接在零线上的电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电阻R87、电阻R88依次串联；接在火线上的模拟地与电阻R74、电阻R23连接，电阻R74的两端接一电容C39，电阻R23的两端接一电容C38。

进一步，所示时钟/电池模块包括电池切换电源电路、时钟芯片电路，所述主数据处理器、电池切换电源电路、时钟芯片电路三者中任意两者相互连接，所述时钟芯片电路采用RN8025T型号。

进一步，主数据处理器还与内置继电器驱动电路、跳闸告警驱动电路、继电器检测电路、外置继电器驱动电路分别连接。

进一步，所述电源电路为火线L线与零线N线之间串接一压敏电阻RR1,压敏电阻RR1的两端分别接变压器的初级线圈第5脚、1脚，压敏电阻RR1与1脚之间还接有热敏电阻RT1；变压器初级线圈第4脚、5脚分别接稳压芯片IC2的第3脚、2脚，初级线圈的第4脚与稳压芯片IC2的第3脚之间接有二极管D4，稳压芯片IC2的第3脚、2脚之间外接有相互并联的电容EC4、电容C58,其中电容EC4的正极与稳压芯片IC2的第3脚连接，电容EC4的负极与稳压芯片IC2的第2脚连接，稳压芯片IC2的第1脚与2脚之间外接有并联的电容EC5、电容C60，电容EC5的负极与电容C60之间的节点接大地，电容EC5的正极与电容C60之间的节点输出第二电压DVDD；变压器次级线圈第6脚、7脚分别接接整流桥堆BD1的第3脚、4脚，整流桥堆BD1的第1脚、2脚分别与电容EC1的正极、负极连接，电容EC1的正极输出前端电压VDCC；变压器次级线圈第9脚、10脚分别接稳压芯片IC1的第3脚Vin、2脚GND,次级线圈第9脚与稳压芯片IC1的第3脚Vin之间接有二极管D3，稳压芯片IC1的第3脚、2脚之间外接并联的电容EC3、电容C44，其中电容EC3的正极与稳压芯片IC1的第3脚连接，电容EC3的负极与稳压芯片IC1的第2脚连接，稳压芯片IC1的第1脚与2脚之间外接电容C51，稳压芯片IC1的第1脚与电容C51之间输出电压V485，用于给485通讯电路供电；二极管D3与稳压芯片IC1的第3脚之间输出电压+12V485。

进一步，所述前端电压VDCC与电源DC/DC转换电路连接，所述电源DC/DC转换电路包括第一转换电路、第二转换电路及第三转换电路，所述第一转换电路包括放大器芯片IC4、电阻R110、电阻R111、电容C8、电感L2，电路前端电压VDCC与电阻R110、放大器芯片IC4的第4脚依次连接，电阻R110的输入端与放大器芯片IC4第5脚之间的节点接电容C52的一端，电容C52另一端接地，放大器芯片IC4第6脚、二极管D7的负极之间的节点与电容C8、电感L2两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R111、电容C8、电感L2输入端依次连接，放大器芯片IC4第2脚接地，电感L2输入端与二极管D7的负极连接，电感L2输出端、二极管D7的正极两者之间串接电阻R112、电阻R113，电阻R112、电阻R113两者之间的节点与放大器芯片IC4第3脚连接，二极管D7的正极与电阻R113之间的节点接地，电感L2输出端与电阻R112之间的节点输出工作电压VDD，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路一端接电感L2、电阻R112之间的节点，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路另一端接地，电解电容EC2的正极与电阻R112连接；第二转换电路包括电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5、电阻R117、电阻C43、电感L1、电阻R112、电阻R113和二极管D7，前端电压VDCC与电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5的第4脚依次连接，电阻R114与放大器芯片IC5的第5脚两者之间的节点与电容C62一端连接，C62另一端接地；放大器芯片IC5第6脚、二极管D10负极两者之间的节点与电容C43、电感L1两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R117、电容C43、电感L1依次连接，电感L1与二极管D10正极之间串接有电阻R118、R119，放大器芯片IC5第2脚GND接地，电阻R118、电阻R119两者之间的节点与放大器芯片IC5第3脚连接，电阻R119、电容C46、二极管D10都接地，电感L1与电阻R112之间的节点输出工作电压ZB12V；第三转换电路包括稳压芯片IC3，前端电压VDCC与稳压芯片IC3的输入端3脚连接，稳压芯片IC3的接地端2脚接地，稳压芯片IC3的输出端1脚输出工作电压VDD。进一步，所述通信电路为红外通信电路，红外通信电路包括红外发送电路与红外接收电路，所述红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外信号接收管IR1第1脚接MCU芯片的第17脚、电容C42，红外信号接收管IR1第3脚与电阻R75、电容C41分别连接，电阻R75接工作电压VDD,电容C42、电容C41、红外信号接收管IR1第2脚都接地；所述红外发送电路包括红外信号发射管IR2，工作电压VDD与PNP三极管Q2的发射极连接，PNP三极管Q2的集电极与电阻R79、R78分别连接，电阻R79、R78之间的节点与红外信号发射管IR2正极连接，红外信号发射管IR2负极接地，PNP三极管Q2基极、电阻R80、MCU芯片的第18脚依次连接。

进一步，通信电路还包括RS485通讯电路和/或载波通信接口电路，所述RS485通讯电路包括光耦OPT1、光耦OPT2、RS485芯片U4,信号接收端RX485与电阻R89一端、光耦OPT1内的三极管集电极分别连接，电阻R89另一端接工作电压VDD，光耦OPT1内的三极管发射极接模拟地；光耦OPT1内的发光二级管正极与电阻R90一端连接，电阻R90接电源V485，光耦OPT1内的发光二级管负极与RS485芯片U4第1引脚连接；信号发送端TX485与电阻R17一端、光耦OPT2内的发光二级管负极分别连接，光耦OPT2内的发光二级管正极接工作电压VDD，光耦OPT2内的光敏三极管集电极接电源V485，光耦OPT2内的光敏三极管发射极与RS485芯片U4第2脚、3脚、电阻R4一端连接，RS485芯片U4第4脚与电阻R91一端连接，电阻R4另一端、电阻R91另一端接***电源地；RS485芯片U4的第8脚、第5脚分别接电源V485、***电源地，RS485芯片U4第6脚、7脚分别与RS485信号插座或者引脚接口485B、485A连接；RS485芯片U4第8脚、6脚之间连接一电阻R92，RS485芯片U4第7脚、5脚之间连接一个电阻R93；瞬变二极管TVS1和热敏电阻RT2组成，RS485芯片U4第6脚、7脚之间连接一瞬变二极管TVS1，所述RS485芯片U4第6脚与信号插座或者引脚接口485A之间连接一热敏电阻RT2。

进一步，信号传输电路包括电能测试脉冲信号传输电路、多功能信号传输电路、RS485信号传输电路，所述电能测试脉冲信号传输电路、多功能信号传输电路、RS485信号传输电路分别与MCU数据处理器连接。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

1.本方案包括滤波、RS485、红外多种通信方式，可以根据使用距离及场所的需求，灵活变换方式进行抄表，而不受单一信号传输不稳定或者传送成本高功率高等问题的限制。

2.通过不同接地设计及信号传输过程中光耦芯片的理由，降低信号之间的互扰及电磁兼容问题，起到隔离强电和弱电的作用，整个电能表***运行具有很大的可靠性和稳定性。

3.本电能表电路具有分时计量、电力参数测量、电能脉冲输出、参数存储、停电显示等功能，而且计量精度高、功耗低、性能稳定，广泛适用于城市农村家庭用表；

4.功能齐全，稳定性、抗干扰能力高，计量精度高，使用安全可靠。

附图说明

图1是单相费控智能电能表结构示意图；

图2是处理器的MCU芯片电路；

图3是计量电路示意图；

图4是电源电路示意图；

图5是电源DC/DC转换电路示意图；

图6是内置继电器驱动电路及跳闸告警驱动电路

图7是继电器检测电路；

图8是外置继电器驱动电路；

图9是电池切换电源电路；

图10是载波通信接口电路；

图11是按键(即按钮)电路；

图12是ESAM芯片(安全模块)电路；

图13是时钟芯片电路；

图14是数据存储电路；

图15是红外通信电路；

图16是485通信电路；

图17是信号传输电路；

图18是电能脉冲指示及拉闸指示电路；

图19是液晶显示及背光电路；

图20是CPU卡卡座电路。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如图所示，一种单相费控智能电能表，包括主数据处理器，主数据处理器上设有通信接口，主数据处理器与LCD显示器、按钮、时钟/电池模块、内部存储器、集成计量芯片、安全模块、电源电路连接；所述集成计量芯片与电压分压电路、电流采样电路、电源电路连接；所述主数据处理器输出测试脉冲；所述通信接口与通信电路连接。时钟/电池模块包括电池切换电源电路(图9)、时钟芯片电路(图13)，所述主数据处理器、电池切换电源电路、时钟芯片电路三者中任意两者相互连接。按键电路(图11)即按钮。主数据处理器还与安全模块电路(即ESAM芯片电路-图12)连接。液晶及背光电路19即LCD显示器。数据存储电路(图14)即内部存储器。主数据处理器即图2的MCU芯片电路。通信电路包括红外通信电路(图15)、RS485通讯电路(图16)和载波通信接口电路(图10)。

内置继电器驱动电路及跳闸告警驱动电路(图6)、继电器检测电路(图7)、外置继电器驱动电路(图8)与主数据处理器连接。

信号传输电路(图17)包括三部分，计量芯片-MCU芯片之间的一个信号传输电路、MCU芯片的多功能口的测试脉冲输出(即图1中的测试脉冲)电路、数据串口信号传输电路。

电能脉冲及拉闸指示电路(图18)中，电能脉冲是由MCU输出，与测试脉冲是MCU同一输出口输出的，是并联输出，类似于分压输出。

如图1-2所示，主数据处理器采用FM331X主MCU芯片，集成计量芯片U6与MCU芯片的27脚CF-IN连接，计量芯片输出的有功脉冲通过电路输入MCU的27脚CF-IN，MCU芯片的68脚输出测试脉冲CFLL，用于测试误差；MCU芯片上的第3-8脚COM0-COM5为液晶驱动口，即与LCD显示器信号连接的接口；第9、10脚RX485、TX485为RS485通信的接收和发射口；第13、14脚MIC-RXD、MIC-TXD为计量芯片串口与MCU串口的接收和发射口；第17、18脚IR-RXD、IR-TXD为红外通信信号的接收和发射口；第39、40脚ZB-RXD、ZB-TXD为接载波通信模块的接收和发射口；第1、41、42、47脚为国网安全芯片(即安全模块如ESAM芯片)接口；第30、31、32脚为电表的多功能脉冲输出口，如时段投切脉冲、时钟测试脉冲、需量周期脉冲(如三相表中用到)，通过切换命令可在同一输出口输出；第73脚RelayCtrl为外置继电器的控制信号输出口；第74脚RelayTest为内置继电器或外置继电器的检测信号输入口，检测判断是否跳、合成功；第44、45脚RELAY-ON、RELAY-OFF为内置负荷开关控制信号(合闸或跳闸)输出口。集成计量芯片输出的有功脉冲通过电路输入MCU芯片的27脚CF-IN，再进行分频处理，使之与整个电表的仪表常数一致。最后由MCU芯片的68脚输出测试脉冲CFLL，用于测试误差。

MCU芯片中，电阻R32一端与电阻R7一端并联，电阻R32的另一端与MCU芯片的42引脚连接，电阻R7另一端与43引脚ICIO引脚连接，电阻R32与电阻R7选用大小为10K 5％0603的贴片电阻。电阻R10与电容C4并联的一端接第55引脚PWRDET，另一端接地，第55引脚PWRDET与电阻R10之间的节点与电阻R9连接，电阻R10选用33K 1％0603，电阻R19选用200K1％0603，电容C4选用100NF 10％0603，电阻R10、电阻R9、电容C4都采用不焊的方式。电阻R19一端与电阻R20一端并联后接地，电阻R19另一端与MCU芯片30引脚连接，电阻R20另一端与31引脚连接,电阻R19、电阻R20选用10K 5％0603的贴片电阻。电阻R5与电容C24并联后一端接地，另一端接75引脚PROG，电阻R5选用100R5％0603贴片电阻，电容C24为1UF 10％060316V。第27引脚CF IN接电容C2后接地，电容C2选用100NF 10％0603。37引脚接电阻R27，电阻R27选用100R 5％0603。60引脚与61引脚之间外接一无源晶振X2，无源晶振X2是三脚晶振，是一种集晶振与电容为一体的复合元件，选用标准的计时参考方案32.768KHZ±20PPM。结合各个电路图，MCU芯片的一个脚可以连接多个电路图中对应的引脚，MCU芯片某些引脚接负载电阻再接电容，起着限流或供电电阻作用，以及引脚接电容后接地是高频噪声滤波的作用。引脚接电容后输出VDD/3.6等电源的作用是退偶、滤波，由电池电压输入。当VDD即5V掉电后切换至VDD/3.6的3.6V供电。63脚输入3.6V工作电压，电池不能充电，并且要有防止充电的电路。在本实施方式的电子电路中，VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压。VDCC为未输入DC/DC芯片之前端电压。

安全模块电路为ESAM芯片电路，包括安全模块ESAM芯片U3，ESAM芯片U3的1脚接地，ESAM芯片U3的3脚接MCU芯片的42脚，ESAM芯片U3的6脚与电阻R40一端、电容C29一端连接，电阻R40另一端连接MCU芯片第41脚，电容C29另一端接地，ESAM芯片U3的7脚接MCU芯片47脚，ESAM芯片U3的8脚与电容C15一端、电容C30一端、电阻R25一端分别连接，电阻R25另一端接MCU芯片1脚，电容C15另一端、电容C30另一端接地。电容C15与电容C30起着滤波作用。ESAM芯片U3选用ESAM SOP8型号，电阻R40选用51R 5％0603，电阻R25选用10R 5％0603，电容C29选用20PF 5％0603，电容C15选用10UF，电容C30选用100NF 10％0603。

计量电路包括集成计量芯片U6与电压分压电路、电流采样电路组成，电流采样电路包括单相火线电流采样电路与单相零线电流采样电路。电流采样电路(图3)包括单相火线电流采样电路与单相零线电流采样电路，对电压进行采样滤波，同时也是线性(感性角差)调整。电压分压电路采样零线，对电压进行采样滤波。

单相火线电流采样电路为火线的输入端M+、火线的输出端M-与锰铜分流器两端连接(即引线的焊盘或焊接点)，电阻R56、电阻R61之间的节点和输入端M+连接，电阻R57、电阻R61之间的节点与输出端M-连接，电阻R56与电容C31连接，电阻R57与电容C32连接，电容C31、电容C32接模拟地。电阻R56、电阻R57都采用1.2K 1％0805贴片电阻，电阻R61采用5.1R1％0805不焊，电容C31与电容C32都采用33NF 10％0805。单相火线电流采样电路用于对锰铜分流器两端电流进行采样，通过由电阻R61、电阻R56、电阻R57组成的电路进行分压，电容C31、电容C32进行滤波后输出到集成计量芯片中。

单相零线电流采样电路为零线的输入端CT+、零线的输出端CT-分别接电流互感器的两端，电阻R63、电阻R64之间的节点与输入端CT+连接，电阻R65、电阻R66之间的节点与输出端CT-连接，电阻R63与电容C33连接，电阻R66与电容C34连接，电阻R64与电阻R65之间的节点、电容C33、电容C34都接地。电阻R63与电阻R66采用1.2K 1％0603，电阻R64与电阻R65采用5.1R 1％0603，电容C33与电容C34采用33NF 10％0603。单相零线电流采样电路用于对电流互感器两端电流进行采样，通过由电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66组成的电路进行分压，然后由电容C33与电容C34滤波后输出到集成计量芯片中。该电路的设计使得电流采样电路具备防窃电的作用，防止火线不接时零线可同样进行采样计量。

电压分压电路为火线电压采样电路，电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电阻R87、电阻R88依次串联组成。电压分压电路将将220V的交流电压降至mV级输入集成计量芯片的9脚中。电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电阻R87、电阻R88都采用150K 1％0805。接在火线上的模拟地与电阻R74、电阻R23连接，电阻R74的两端接一电容C39，电阻R23的两端接一电容C38，电阻R74、电阻R23采用1.2K 1％0603，电容C39、电容C38采用33NF 10％0603。电阻R74、电阻R23进行分压经电容C39、电容C38滤波后输入到集成计量芯片。多个电阻串联起到分压和降压的作用，电路中电压较大，单个或少数几个电阻功率有限，分压具有保护电阻不易损坏，否则单个电阻也容易烧坏。同时多个电阻串联时，电阻与电阻之间存在电容分布，有利于计量芯片对阻性与感性之间的计量线性平滑，即计量线性要好。在实际电路板中，电阻上下位置错开摆放，有利于通过电磁兼容试验，具有消除干扰信号的作用，即增强抗干扰能力。

集成计量芯片采用RN8209C芯片，单相火线电流采样电路中经电容C31滤波后的电压信号输入集成计量芯片的第5脚V1P，单相火线电流采样电路中经电容C32滤波后的电压信号输入集成计量芯片的第6脚V1N；单相零线电流采样电路经电容C33滤波后的电压信号输入集成计量芯片的第7脚V2P,单相零线电流采样电路经电容C34滤波后的电压信号输入集成计量芯片的第8脚V2N；零线电压采样电路将mV级电压信号输入集成计量芯片的第9脚V3P，火线的模拟地经电容C39、电容C38滤波后的电压信号分别输入集成计量芯片的第9脚V3P、第10脚V3N；集成计量芯片的第4引脚与电阻R72、电容C37之间的节点连接,电容C37、电容C26接模拟地；第11引脚与模拟地之间设有由电容C36、电容C18并联成的电路；第1引脚OSCO为外部晶体的输出端，第16引脚OSCI为外部晶体的输入端，分别与无源晶振X1的两端连接，无源晶振X1的两端还分别接有电容C67、电容C68，电容C67、电容C68接数字地；计量芯片的12、13脚为基本误差输入和输出调试口，实现软件补偿调试功能，达到不需人工焊接短路方式调试计量精度的目的，使精度的调试速度和计量精度达到快和高。即保护环境和人身健康，也节省了人力和物力。集成计量芯片的第第13脚M RX、第12引脚M TX为数据串口，与MCU芯片的数据串口第14、13脚M_TX、M_RX经过光耦连接，光耦起到强电和弱电隔离的作用。该串口通信的波特率固定为4800bps。集成计量芯片U6检测到零线电流，判断用户在用电。以220V和用电时间推算或估算出用电电能，以便结算。芯片U6第11脚接2个电容，C36是电解电容，C18是C36的消振电容，都是去耦滤波的作用。电阻R72选用10R 5％0603，电容C37、电容C26选用100NF 10％0603；C36、电容C18分别选用10UF 10％0805 16V X5R、100NF10％0805，电容C67、电容C68选用20PF 5％0603，晶振选用3.5795MHZ±20PPM。

电压采样信号与电流采样信号输入到集成计量芯片后，通过芯片内的乘法器得到功率的模拟信号，再把模拟信号转换为数字信号，再通过分频器进行转换成脉冲信号，从集成计量芯片的2脚PF、3脚QF输出脉冲。2脚输出有功电能校验脉冲(简称有功脉冲)，3脚输出无功电能校验脉冲(简称无功脉冲)，2脚输出有功脉冲通过电路再输入MCU芯片的27脚CF-IN，再进行分频处理，使之与整个电表的仪表常数一致。最后由MCU的68脚输出测试脉冲CFLL。

电源电路为火线L线与零线N线之间串接一压敏电阻RR1,压敏电阻RR1的两端分别接变压器的初级线圈第5脚、1脚，压敏电阻RR1与1脚之间还接有热敏电阻RT1；变压器初级线圈第4脚、5脚分别接稳压芯片IC2的第3脚、2脚，初级线圈的第4脚与稳压芯片IC2的第3脚之间接有二极管D4，稳压芯片IC2的第3脚、2脚之间外接有相互并联的电容EC4、电容C58,其中电容EC4的正极与稳压芯片IC2的第3脚连接，电容EC4的负极与稳压芯片IC2的第2脚连接，稳压芯片IC2的第1脚与2脚之间外接有并联的电容EC5、电容C60，电容EC5的正极与电容C60之间的节点输出电压DVDD，给集成计量芯片电路和MCU芯片部分电路供电)；变压器次级线圈第6脚、7脚分别接接整流桥堆BD1的第3脚、4脚，整流桥堆BD1的第1脚、2脚分别与电容EC1的正极、负极连接，电容EC1的正极与输出电压VDCC端连接，电容EC1的负极接地；电压VDCC用于供载波模块电路和负荷开关电路；变压器次级线圈第9脚、10脚分别接稳压芯片IC1的第3脚Vin、2脚GND,次级线圈第9脚与稳压芯片IC1的第3脚Vin之间接有二极管D3，稳压芯片IC1的第3脚Vin、2脚GND之间外接并联的电容EC3、电容C44，其中电容EC3的正极与稳压芯片IC1的第3脚连接，电容EC3的负极与稳压芯片IC1的第2脚连接，稳压芯片IC1的第1脚与2脚之间外接电容C51，稳压芯片IC1的第1脚与电容C51之间引出电源线接口V485，用于给485通讯电路供电；二极管D3与稳压芯片IC1的第3脚之间引出电源+12V485；稳压芯片IC1的第2脚与电容C51之间的节点接地。

RR1为压敏电阻、RT1为热敏电阻。RT1也可与另一小的压敏电阻Ra组成三条腿的元器件与RR1共同组成电源保护电路。特别是防雷，防零线接地或零线未接情况，保护表压器及电源电路。VDCC供载波模块电路和负荷开关电路；电压V485供RS485通信电路；模拟供电电压DVDD供计量芯片部分和MCU芯片部分电路。

变压器初级线圈输入为标准的220VAC,而次级线圈第6脚、7脚输出为8V/220Ma,次级线圈第9脚、10脚输出为11V/20mA。压敏电阻RR1选用S20K 420压敏电阻。电容EC1选用1000UF/35V/WL 12.5*25，整流桥堆BD1选用MB10S MBS。二极管D3、二极管D4选用M7DO-214AC，电容EC4选用220UF/35V/WL 10*12.5，电容EC3选用100UF/50V/WL 8*11.5，电容EC5选用100UF//10V/WL 5*11，电容C44、电容C58、电容C51、电容C60都选用100NF 10％0603。稳压芯片IC1、稳压芯片IC2选用78L05SOT-89长电的型号。热敏电阻RT1选用MZ1106E151～215RM/10D3 91三脚。

DC/DC转换电路包括采用运放芯片IC4的转换电路、采用运放芯片IC5的电路及采用稳压芯片IC3的转换电路，电压VDCC经过上述三个转换电路转换成对应电压分别给负荷开关电路、载波通信接口电路、以及CPU卡卡座电路供电。其中当需要的工作电压VDD为电压DCDC，采用运放芯片IC4的转换电路为前端电压VDCC与电阻R110、运放芯片IC4的4脚依次连接，电阻R110的输入端与运放芯片IC4的5脚两者之间的节点接电容C52的一端，电容C52另一端接地，运放芯片IC4的6脚、二极管D7两者之间的节点与电容C8、电感L2两者之间的节点相互连接，运放芯片IC4的1脚与电阻R111、电容C8依次连接，运放芯片IC4的2脚GND接模拟地，电阻R112、电阻R113两者之间的节点与运放芯片IC4的3脚连接，电感L2分别与电阻R112、工作电压VDD输出端、电容EC2正极、电容C50连接，电容EC2负极、电阻R113、电容C50、二极管D7都接地。

前端电压VDCC与稳压芯片IC3的第3脚Vin连接，稳压芯片IC3的第2脚接地，稳压芯片IC3的第1脚Vout与工作电压VDD输出端连接。稳压芯片IC3采用78L05SOT-89长电的型号。

采用运放芯片IC5的电路为前端电压VDCC与电阻R114、电阻R115、运放芯片IC5的4脚依次连接，电阻R115与电阻R116一端连接，电阻R116一端另一端接地，电阻R116两端连接一电容C61，电阻R114与运放芯片IC5的5脚两者之间的节点与电容C62一端连接，C62另一端接地；运放芯片IC5的6脚、二极管D10两者之间的节点与电容C43、电感L1两者之间的节点相互连接，运放芯片IC5的1脚与电阻R117、电容C43依次连接，运放芯片IC5的2脚接地，电阻R118、电阻R119两者之间的节点与运放芯片IC5的3脚连接，电感L1分别与电容C100、电阻R118、工作电压ZB12V输出端、电容EC8正极、电容C46连接，电容EC8负极、电阻R119、电容C46、二极管D10都接模拟地。VDCC通过两个DC/DC转换电路IC4和IC5，供载波模块电路、负荷开关电路以及CPU卡座电路。负荷开关电路是指用电负荷的拉合、闸电路，居民欠费不交，供电公司方的操控平台发出拉闸命令后，在电表内部或其外部的负荷开关则断开，居民则不能用电，达到费控功能的目的。R116为偏置电阻，C61滤波的作用。电容EC2是电解电容，C50是EC2的消振电容，都是去耦滤波的作用。

上述电路中，IC4采用LV2842XLVDDCR SOT6芯片。电阻R110采用100K 1％0603,电阻R111采用0R 5％0603，电阻R112采用54.9K 1％0603，电阻R113采用10K 1％0603,电容C52、电容C50与电容C8采用100NF 10％0603，电容EC2采用330UF/16V/WL 8*11.5，电感L2采用WQPIG4018-220M，二极管D7采用SS14DO-214AC。IC5采用LV2842XLVDDCR SOT6芯片，电阻R114采用60.4K 1％0603，电阻R115、电阻R117采用0R 5％0603，电阻R116采用7.87K 1％0603，电阻R118采用200K 1％0603，电阻R119采用14.3K 1％0603，电容C61、电容C62、电容C43和电容C46采用100NF 10％0603，电容C100采用100PF 5％0603，电容EC8采用100UF/25V/WL 6.3*11，二极管D10采用SS14DO-214AC。电感L1为WQPIG4018-220M。

内置继电器驱动电路包括镜像设置的跳闸驱动电路与合闸驱动电路，合闸驱动电路为内置负荷开关控制信号RELAY-ON与电阻R52、NPN三极管V5的基级依次连接，NPN三极管V5的基极还连接电阻R54的一端，所述电阻R54的另一端接地，NPN三极管Q3集电极连接合闸信号RYA输出端，NPN三极管V5发射极与跳闸驱动电路中的NPN三极管V6发射极共地。跳闸驱动电路为内置负荷开关控制信号RELAY-OFF与电阻R53、NPN三极管V6的基级依次连接，NPN三极管V6的基极还连接电阻R55的一端，所述电阻R55的另一端接地，NPN三极管V6集电极连接跳闸信号RYB输出端。内置继电器驱动电路还包括互锁保护电路，互锁保护电路包括PNP三极管V3和PNP三极管V4，所述PNP三极管V3集电极、PNP三极管V4集电极分别与合闸信号RYA输出端、跳闸信号RYB输出端连接，所述PNP三极管V3发射极、PNP三极管V4发射极连接供电电源ZB 12V，PNP三极管V3基极、PNP三极管V4集电极之间接有电阻R16，PNP三极管V4基极、PNP三极管V3集电极之间接有电阻R14，所述PNP三极管V4发射极、PNP三极管V4基极之间连接一电阻R33；供电电源ZB 12V还与双二极管V1负极、双二极管V1负极连接，双二极管V1正极、双二极管V2正极接地，双二极管V1中间引脚与合闸信号RYA输出端连接，双二极管V2中间引脚与跳闸信号RYB输出端连接。J3为接表内部微型磁保持继电器的转接口，为设计需要可能需要另设小板子接插在主板中。RYA拉合闸信号输出至电能表外的负荷开关。R33为偏置电阻，信号控制。

本方案中ZB为载波的意思，内置负荷开关控制信号RELAY-ON为合闸控制信号输入端，内置负荷开关控制信号RELAY-OFF为跳闸控制信号输入端，合闸控制信号输入端、跳闸控制信号输入端与MCU芯片的第44脚、45脚连接，MCU芯片将信号通过合闸控制信号输入端、跳闸控制信号输入端输入到内置继电器驱动电路，合闸信号RYA输出端的QA、跳闸信号RYB输出端的QB为连接负荷开关信号线接口。内置继电器驱动电路控制电路，内置负荷开关控制信号RELAY-ON和RELAY-OFF为合闸或跳闸控制信号，由单片机MCU的第44、45脚分别输出至内置继电器驱动电路。

外置开关与合闸信号输出端RYA连接，内置负荷开关控制信号RELAY-ON与电阻R52、NPN三极管V5的基级依次连接，NPN三极管V5的基极还连接电阻R54的一端，所述电阻R54的另一端接地，NPN三极管Q3集电极连接合闸信号输出端RYA，NPN三极管V5发射极共地。双二极管V1、双二极管V2选用LBAV99L11G，PNP三极管V3、PNP三极管V4选用LMBT2907ALTIG，NPN三极管V5、NPN三极管V6选用LBC817-40LT1G,电阻R52、电阻R53选用2K 5％0603型号，电阻R54、电阻R55选用22K 1％0603型号，电阻R14、电阻R16、电阻R33选用4.7K 1％0603，电阻R33这一贴片电阻为内置式不焊接。

跳闸告警驱动电路采用蜂鸣器设置，PNP三极管Q7发射极接工作电压VDD，PNP三极管Q7基极、电阻R99连接后与蜂鸣信号端BEEP连接，PNP三极管Q7集电极与蜂鸣器正极连接，蜂鸣器负极接地。该电路中蜂鸣信号端BEEP与MCU芯片的第29脚连接。MCU芯片发出控制信号给蜂鸣器。R99选用3K 5％0603，PNP三极管Q7选用LMBT2907ALTCG SOT-23型号，蜂鸣器选用BZ1YMD-12095-G蜂鸣器。

继电器检测电路为光耦OPT8内发光二极管的正极、负极分别与焊盘LOUT、电阻R71连接，光耦OPT8内发光二极管的正极、负极之间外接二极管D6，电阻R1、电阻R21两者之间的节点与光耦OPT8内光敏三极管的集电极连接，光耦OPT8内光敏三极管的发射极接地，电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71依次串联。电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71选用360K1％0805,电阻R1选用51K 5％0603，电阻R1选用100R 5％0603，二极管D6选用M7DO 214AC,光耦芯片OPT8选用816D型号。MCU芯片的第74脚RelayTest为内置继电器或外置继电器检测信号输入口，用于检测判断是否跳闸、合闸成功，这种方式以电压的形式做判断的。还有一种是以功率的形式判断的，是MCU从计量芯片的通信接口12、13脚获取。这两种方式可分别或共同使用。电阻R68-电阻R71上下位置错开摆放，有利于通过电磁兼容试验，具有消除干扰信号的作用。多个电阻串联起到分压的作用，电路中电压较大，单个或少数几个电阻功率有限，分压具有保护电阻不易损坏。

外置继电器驱动电路CTRL焊盘与开关S3、开关S4连焊接口分别连接，开关S3、开关S4连焊接口分别与继电器RLY1的3脚、5脚连接；继电器RLY1的1脚、2脚之间耦接二极管D1，合闸信号RYA从2脚输出，电阻R1、电阻R2并联的电路两端分别与正电源+12V、继电器RLY1的1脚连接；继电器RLY1的4脚与热敏电阻RT1、热敏电阻RT2分别连接，热敏电阻RT2两端还接有热敏电阻RT3。MCU芯片的第73脚Relay Ctrl输出控制信号RelayCtrl给继电器RLY1,继电器RLY1为控制外置负荷开关的微型继电器，控制信号RelayCtrl为外置开关输出跳闸脉冲或电平信号输入微型继电器HF33F，二极管D1选用M7DO-214AC,电阻R1、电阻R2选用100R5％0805，热敏电阻RT1、热敏电阻RT2为MZ11-08E600-121RM,热敏电阻RT3为100K/1W。图中12V电源是DC/DC转换电路中输出。电阻R1、R2并联起到分流作用，电路中电流较大，单个电阻功率有限，分流具有保护电阻不易损坏。开关S3、开关S4连焊接口，当该电能表是开关外置表时将S3、S4短接用焊锡连焊上。

电池切换电源电路包括锂电池BT1，锂电池BT1的正极与电阻R18一端连接，锂电池BT1的负极与焊接口S1一端连接，焊接口S1另一端接地。电阻R18另一端接MCU芯片的63脚。该电池切换电源电路在在市电停电时为MCU芯片和时钟芯片提供电源。S1是线路连接焊接口，也是电池功耗检测口，防止电源线路功耗过大而使电池使用寿命过短，是判别电能表好或坏的检测点。锂电池BT1采用EV 14250 3.6V锂电池，电阻R18采用5.1R 1％0603。

按键电路包含循环显示按键电路、开盖检测按键电路，循环显示按键电路包括第1脚接地的按键KEY2，按键KEY2的4脚与电阻R8、电阻R41、电容C3分别连接，电容C3接地，电阻R8与MCU芯片66脚VDDPI连接。开盖检测按键电路包括开盖检测按键KEY1，开盖检测按键KEY1的2脚、5脚分别接地，开盖检测按键KEY1的6脚与电阻R11、电阻R6分别连接，电阻R11、电阻R6之间的节点与电容C5一端连接，电容C5另一端接地，电阻R11与MCU芯片66引脚VDDPI连接。电阻R41与MCU芯片50脚连接，电阻R6与MCU芯片51脚连接。常态下也就是低电平状态，开盖检测按键KEY1内的第1脚、2脚与第5脚、6脚导通。电阻R8选用300K 5％0603，电阻R41选用100R 5％0603,电容C3选用100NF 10％0603,按键KEY2选用TSTP6650-250BH-9.0 6×6×5MM型号的，电阻R11选用3M 5％0603，电阻R6选用100R 5％0603，电容C5选用100NF 10％0603。按键KEY2按与松开后的产生低、高电平信号输入MCU芯片。电源与地之间串接电阻R8、电容C3，其这隔离退耦作用，整个组成一个高通滤波结构电路，能过滤通过电源串入的高频谐波信号,以使开关KEY2得到更纯净平滑的电源,在这里主要是起隔离作用,使它供电的电路与另外的电路不会因共用一个电源而产生不必要的联系或共振。电阻R11、电容C5起着相同作用。

时钟芯片电路包括是时钟芯片U7，时钟芯片U7的2脚、13脚、6脚分别接数据处理器的19脚、20脚、66脚，所述时钟芯片U7的6脚与电容C7连接后接地，时钟芯片U7的第10脚与电阻R13连接。时钟芯片U7采用RN8025T，MCU即数据处理器的时钟为内部时钟，RN8025T的时钟为外部时钟，原理一样。外部时钟芯片具有温度补偿作用，相对要准确。当内部时钟与外部时钟比较相差大些时，MCU以外部时钟为准进行校对修正。两者结合才是最好的，因为MCU的内部时钟容易受外界环境温度、电磁干扰的非常特殊情况下产生较大变化，如变慢或变快，甚至时钟错乱。时钟芯片电路包括是时钟芯片U7，所述时钟芯片U7的2脚、13脚、6脚分别接数据处理器的19脚、20脚、66脚，所述时钟芯片U7的6脚与电容C7连接后接地。时钟芯片U7选用8025T SOP-14，电容C7选用100NF 10％0603，电阻R13选用1K 5％0603。

电能表还设有备用时钟芯片U2，所述时钟芯片U2的1脚、8脚、3脚分别接数据处理器的19脚、20脚、66脚。(即图12中右侧所示)如果U7时钟芯片RN8025T不使用的话，则采用U2，目的是防止U7时钟芯片因成本过高或者断货等特殊原因。

数据存储电路即内部存储器，采用存储器芯片U5，存储器芯片U5的第1脚、2脚、3脚、4脚、6脚接地，存储器芯片U5的第1脚与8脚之间外接电容C12，MCU芯片的第66脚分别与存储器芯片U5的第8脚、电阻R2、电阻R3连接，存储器芯片U5的第6脚与电阻R3之间的节点接MCU芯片的第19脚，存储器芯片U5的第5脚与电阻R2之间的节点接MCU芯片的第20脚。存储器芯片U5采用电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，FM24C512D SOP8型号。电容C40采用100NF10％0603，电阻R3、电阻R2采用5.1K 5％0603型号。电容C40、电阻R2、电阻R3中，电阻为偏置电阻，电容起滤波作用。

主数据处理器与液晶显示及背光驱动电路连接，所述液晶显示及背光驱动电路包括液晶显示器LCD1和晶体管BG1，24-29脚与MCU芯片的3-8脚连接，液晶显示器LCD1采用SDH-m11218s03-HP4(26mm)液晶驱动芯片，晶体管BG1WR81063031WH0 111MDK-6431W1A0背光，电阻R42与晶体管BG1内发光二极管正极连接，背光芯片内发光二极管负极与MCU芯片第46脚连接。电阻R42限流供电电阻，起着电压、电流及功率匹配或保护芯片BG1作用。

通信电路为红外通信电路、RS485通讯电路、载波通信接口电路。红外通信电路包括红外发送电路与红外接收电路，红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外信号接收管IR1第1脚接MCU芯片的17脚、电容C42，红外信号接收管IR1的3脚与电阻R75、电容C41分别连接，电阻R75接电压VDD,电容C42、电容C41、红外信号接收管IR1的2脚都接地。红外发送电路包括红外信号发射管IR2，工作电压VDD与PNP三极管Q2的发射极E连接，PNP三极管Q2的集电极C与电阻R79、R78分别连接，电阻R79、R78之间的节点与红外信号发射管IR2正极连接，红外信号发射管IR2负极接地，PNP三极管Q2基极B、电阻R80、MCU芯片的第18脚依次连接。红外信号接收管IR1采用HM638R-L-W W0038HL-26-30HS138M-W型号，电阻R75采用51R 5％0603，电容C4110UF 10％0805 16V X5R,电容C42采用1000PF 10％0603。红外信号发射管IR2采用VAT205HS205L5IR5-45型号，电阻R80为基电极限流电阻采用2K 5％0603型号，PNP三极管Q2采用2SA812SOT-23型号。电容C41、电容C42作用为隔离退偶或隔直流通交流干扰信号到数字地，起到滤波作用。红外信号发射管IR2起到发射信号作用。电阻R79、R78并联起到分流作用，电路中电流较大，单个电阻功率有限，分流具有保护电阻不易损坏。工作电压VDD为由电源DC/DC转换电路中的芯片IC4所在电路转换或者芯片IC3所在电路转换。

RS485通讯电路包括光耦OPT1、光耦OPT2、RS485芯片U4，信号接收端RX485与电阻R89一端、光耦OPT1内的三极管集电极分别连接，电阻R89另一端接工作电压VDD，光耦OPT1内的三极管发射极接地；光耦OPT1内的发光二级管正极与电阻R90一端连接，电阻R90接电压V485，光耦OPT1内的发光二级管负极与RS485芯片U4的1引脚连接；

信号发送端TX485与电阻R17一端、光耦OPT2内的发光二级管负极分别连接，光耦OPT2内的发光二级管正极接电压VDD，光耦OPT2内的光敏三极管集电极接电压V485，光耦OPT2内的光敏三极管发射极与RS485芯片U4第2脚、3脚、电阻R4一端连接；RS485芯片U4第6脚、7脚分别与RS485信号插座或者引脚接口485B、485A连接；RS485芯片U4第8脚、6脚之间连接一电阻R92，RS485芯片U4的7脚、5脚之间连接一个电阻R93。

RS485通讯电路还包括保护电路，所述保护电路由瞬变二极管TVS1和热敏电阻RT2组成，RS485芯片U4的6脚、7脚之间连接一瞬变二极管TVS1，RS485芯片U4第6脚与信号插座或者引脚接口485A之间连接一热敏电阻RT2。瞬变二极管TVS1能瞬间放电，热敏电阻RT2用于防止外界220V-420V交流电的攻击，如接线操作时或用户故意以及雷电攻击，保护电路起着保护RS485芯片U4、MCU芯片及相关电路的作用。

光耦OPT1、光耦OPT2采用816D型号，RS485芯片U4采用AZRS485-BL3085A SOP3，电阻R89、电阻R90、电阻R4、电阻R17选用510R 5％0603，电阻R91选用1K 5％0603，电阻R92、电阻R93选用20K 5％0603不焊，热敏电阻RT2选用MZ11-0904300-600RM 109A，瞬变二极管TVS1选用SMBJ6.0CA SMB/DO-214AA瞬雷型号。

RS485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号可以在千米以外得到正常接收。RS485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制，RS485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。RS485信号的抗干扰能力较强、结构简单、价格低廉、通讯距离远等优点。

载波通信接口电路包括以双排针载波接口J2为中心的接口电路，双排针载波接口J2的2脚、电阻R31连接后接MCU芯片38脚；双排针载波接口J2的3脚与电阻R48、电阻R50分别连接；双排针载波接口J2的4脚与电阻R30连接，双排针载波接口J2的5脚与电阻R29连接，双排针载波接口J2的8脚与电阻R34、电阻R49分别连接；双排针载波接口J2的12脚与并联的电容C19、电容C21连接后接地。电阻R50接MCU芯片第35脚，电阻R30接MCU芯片第36脚，电阻R29接MCU芯片第40脚，电阻R49接MCU芯片第39脚。载波模块的插座接口J1,直接接市电的火线和零线，即低压电力线载波信号通道。载波模块的双排针载波接口J2接MCU芯片。电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R49、电阻R50选用100R5％0805，电阻R48、电阻R34选用5.1K 5％0805，电容C19、电容C21选用10UF 10％080516V X5R。

信号传输电路包括电能测试脉冲信号传输电路、多功能信号传输电路、RS485信号传输电路，电能测试脉冲信号传输电路包括光耦OPT3、光耦OPT7，电阻R38与光耦OPT7内的发光二极管正极连接，光耦OPT7内的发光二极管负极接数字地，光耦OPT7内的光敏三极管集电极接工作电压VDD,光耦OPT7内的光敏三极管发射极接电阻R47一端,电阻R47另一端接模拟地，光耦OPT7内的光敏三极管发射极与MCU芯片第27脚连接；MCU芯片第28脚与电阻R76、光耦OPT3内的发光二极管负极依次连接，光耦OPT3内的发光二极管正极接工作电压，光耦OPT3内的光敏三极管的集电极、发射极接至电能表校表输出端子。计量芯片电能脉冲AP通过光耦OPT7传输到MCU芯片的第27脚CF IN，通过MCU分频处理后由MCU芯片的68脚CPLL输出，再传输至光耦OPT3的前端，一路至电能脉冲指示灯LED3，一路至光耦后输出至接插口或电能表校表输出端子。

多功能信号传输电路包括光耦OPT4，电阻R43与光耦OPT4内发光二极管负极连接，光耦OPT4内发光二极管正极接工作电压VDD,光耦OPT4内光敏三极管的集电极、发射极连接电能表秒脉冲或时段投切脉冲输出端子。多功能口的测试脉冲(时钟秒脉冲/时段投切脉冲)由MCU的79脚TM输出，其输出的脉冲类型是由RS485口输入命令控制。

RS485信号传输电路包括光耦OPT5、光耦OPT6，数据接收串口M RX与电阻R28、电容C53、光耦OPT5内光敏三极管的集电极分别连接，电阻R28接电压DVDD，光耦OPT5内光敏三极管的发射极、电容C53接地，光耦OPT5内发光二极管正极接电压VDD，光耦OPT5内发光二极管负极、电阻R36、MCU芯片第14脚MIC TX依次连接；数据发送串口M TX与光耦OPT6内发光二极管负极连接，电压DVDD接电阻R37后与光耦OPT6内发光二极管正极连接，光耦OPT5内光敏三极管的集电极与电阻R46一端、电容C28一端、MCU芯片第13脚MIC RX分别连接，电阻R46另一端接电压VDD,光耦OPT5内光敏三极管的发射极、电容C28另一端接地。数据接收串口M RX、数据发送串口M TX与MCU芯片的数据串口第14、13脚M TX、M RX经过光耦OPT5、光耦OPT6连接，光耦起到强电和弱电隔离的作用。光耦OPT3、光耦OPT7、光耦OPT5、光耦OPT6、光耦OPT4采用816D型号，电阻R76、电阻R43、电阻R28、电阻R46、电阻R38、电阻R47采用2K 5％0603,R36、R37采用1K 5％0603，电容C35、电容C28选用20PF 5％0603。

电能脉冲指示电路和拉闸指示电路为电阻R44、发光二极管LED2、MCU芯片第77脚连接，电阻R51、发光二极管LED3、MCU芯片第28脚连接，电源VDD与电阻R51、电阻R44分别连接。电阻R44、电阻R51选用2K 5％0603，发光二极管LED2选用WZY5034D-3.3/ED LT1831-81-M1 81φ5黄，发光二极管LED5选用WZY5034D-3.3/ED LT1831-81-M1 81φ5红。发光二极管LED2亮黄光，发光二极管LED5亮红光。

主数据处理器上还设有IC卡接口，所述IC卡接口与CPU卡卡座电路连接。CPU卡卡座电路包括CARD1接线端口，工作电压VDD与电阻R101、CARD1接线端口第1脚依次连接。CARD1接线端口的第2、3、4、5脚分别接电阻R102一端、电阻R103一端、电阻R104一端、电阻R105一端，电阻R102另一端、电阻R103另一端、电阻R104另一端、电阻R105另一端分别与MCU芯片的43脚、70脚、41脚、69脚连接，电阻R105另一端与电容C64连接后接地；CARD1接线端口的第6脚接地。插卡口CARD第1脚接热敏电阻RT5一端，热敏电阻RT5另一端分别与CUP卡电源CAEDVCC、瞬变二极管TVS2(名称与485重复，改为TVS2)连接，瞬变二极管TVS2接地；插卡口CARD第2脚与热敏电阻RT4一端连接，热敏电阻RT4另一端与稳压二极管ZD4的负极、CARDRST端口连接，稳压二极管ZD4正极接地；插卡口CARD第3脚与热敏电阻RT3一端连接，热敏电阻RT3另一端与稳压二极管ZD3的负极、CARDCLK端口连接，稳压二极管ZD3正极接地；插卡口CARD第6脚与热敏电阻RT6一端连接，热敏电阻RT6另一端与稳压二极管ZD1的负极、CARDIO端口连接，稳压二极管ZD1正极接地；插卡口CARD第9脚与热敏电阻RT2一端连接，热敏电阻RT2另一端与稳压二极管ZD2的负极、CARDKEY端口连接，稳压二极管ZD2正极接地；热敏电阻RT2、热敏电阻RT3、热敏电阻RT4、热敏电阻RT5、热敏电阻RT6采用正温度系数热敏电阻PTC，稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3、稳压二极管ZD4采用5.5V大小，瞬变二极管TVS2采用P6SMB6.0CA。瞬变二极管是TVS1，接数字地，与MCU芯片共地。

上述图中，每个图对应的接线上的名称标识与MCU芯片U1上对应的引脚名称对应连接。如数据存储电路图中的SCL端与主控电路图中MCU芯片的第19脚SCL连接，数据存储电路图中的VDDPI端与主控电路图中MCU芯片的第66脚VDDPI连接。

以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单相费控智能电能表，包括主数据处理器，其特征在于，所述主数据处理器上设有通信接口，所述主数据处理器与LCD显示器、按钮、时钟/电池模块、内部存储器、集成计量芯片、电源电路、防窃电模块连接；所述集成计量芯片与电压分压电路、电流采样电路、电源电路分别连接；所述主数据处理器输出测试脉冲；所述通信接口与通信电路连接。

2.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述电流采样电路包括单相火线电流采样电路与单相零线电流采样电路，单相火线电流采样电路为锰铜分流器的两个输出端分别与电阻R56一端、电阻R57一端连接，电阻R56一端、电阻R57一端之间接有电阻R61，电阻R56另一端、电阻R57另一端之间接有串联的电容C31、电容C32，电容C31、电容C32接模拟地；单相零线电流采样电路为电流互感器的两个输出端分别与电阻R63一端、电阻R66一端连接，电阻R63一端、电阻R66一端之间接有串联的电阻R64、电阻R65，R63另一端、电阻R66另一端之间接有串联的电容C33、电容C34。

3.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述电压分压电路为接在零线上的电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电阻R87、电阻R88依次串联；接在火线上的模拟地与电阻R74、电阻R23连接，电阻R74的两端接一电容C39，电阻R23的两端接一电容C38。

4.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所示时钟/电池模块包括电池切换电源电路、时钟芯片电路，所述主数据处理器、电池切换电源电路、时钟芯片电路三者中任意两者相互连接，所述时钟芯片电路采用RN8025T型号。

5.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述主数据处理器还与内置继电器驱动电路、跳闸告警驱动电路、继电器检测电路、外置继电器驱动电路分别连接。

6.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述电源电路为火线L线与零线N线之间串接一压敏电阻RR1,压敏电阻RR1的两端分别接变压器的初级线圈第5脚、1脚，压敏电阻RR1与1脚之间还接有热敏电阻RT1；变压器初级线圈第4脚、5脚分别接稳压芯片IC2的第3脚、2脚，初级线圈的第4脚与稳压芯片IC2的第3脚之间接有二极管D4，稳压芯片IC2的第3脚、2脚之间外接有相互并联的电容EC4、电容C58,其中电容EC4的正极与稳压芯片IC2的第3脚连接，电容EC4的负极与稳压芯片IC2的第2脚连接，稳压芯片IC2的第1脚与2脚之间外接有并联的电容EC5、电容C60，电容EC5的负极与电容C60之间的节点接大地，电容EC5的正极与电容C60之间的节点输出第二电压DVDD；变压器次级线圈第6脚、7脚分别接接整流桥堆BD1的第3脚、4脚，整流桥堆BD1的第1脚、2脚分别与电容EC1的正极、负极连接，电容EC1的正极输出前端电压VDCC；变压器次级线圈第9脚、10脚分别接稳压芯片IC1的第3脚Vin、2脚GND,次级线圈第9脚与稳压芯片IC1的第3脚Vin之间接有二极管D3，稳压芯片IC1的第3脚、2脚之间外接并联的电容EC3、电容C44，其中电容EC3的正极与稳压芯片IC1的第3脚连接，电容EC3的负极与稳压芯片IC1的第2脚连接，稳压芯片IC1的第1脚与2脚之间外接电容C51，稳压芯片IC1的第1脚与电容C51之间输出电压V485，用于给485通讯电路供电；二极管D3与稳压芯片IC1的第3脚之间输出电压+12V485。

7.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述前端电压VDCC与电源DC/DC转换电路连接，所述电源DC/DC转换电路包括第一转换电路、第二转换电路及第三转换电路，所述第一转换电路包括放大器芯片IC4、电阻R110、电阻R111、电容C8、电感L2，电路前端电压VDCC与电阻R110、放大器芯片IC4的第4脚依次连接，电阻R110的输入端与放大器芯片IC4第5脚之间的节点接电容C52的一端，电容C52另一端接地，放大器芯片IC4第6脚、二极管D7的负极之间的节点与电容C8、电感L2两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R111、电容C8、电感L2输入端依次连接，放大器芯片IC4第2脚接地，电感L2输入端与二极管D7的负极连接，电感L2输出端、二极管D7的正极两者之间串接电阻R112、电阻R113，电阻R112、电阻R113两者之间的节点与放大器芯片IC4第3脚连接，二极管D7的正极与电阻R113之间的节点接地，电感L2输出端与电阻R112之间的节点输出工作电压VDD，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路一端接电感L2、电阻R112之间的节点，电解电容EC2和电容C50并联设置形成的电路另一端接地，电解电容EC2的正极与电阻R112连接；第二转换电路包括电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5、电阻R117、电阻C43、电感L1、电阻R112、电阻R113和二极管D7，前端电压VDCC与电阻R114、电阻R115、放大器芯片IC5的第4脚依次连接，电阻R114与放大器芯片IC5的第5脚两者之间的节点与电容C62一端连接，C62另一端接地；放大器芯片IC5第6脚、二极管D10负极两者之间的节点与电容C43、电感L1两者之间的节点相互连接，放大器芯片IC4第1脚与电阻R117、电容C43、电感L1依次连接，电感L1与二极管D10正极之间串接有电阻R118、R119，放大器芯片IC5第2脚GND接地，电阻R118、电阻R119两者之间的节点与放大器芯片IC5第3脚连接，电阻R119、电容C46、二极管D10都接地，电感L1与电阻R112之间的节点输出第二工作电压ZB12V；第三转换电路包括稳压芯片IC3，前端电压VDCC与稳压芯片IC3的输入端3脚连接，稳压芯片IC3的接地端2脚接地，稳压芯片IC3的输出端1脚输出工作电压VDD。

8.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述通信电路为红外通信电路，红外接收电路、红外接收电路分别与MCU数据处理器连接，所述红外接收电路包括红外信号接收管IR1，红外信号接收管IR1第1脚接电容C42一端，红外信号接收管IR1第3脚与电阻R75一端、电容C41一端分别连接，电阻R75另一端接工作电压VDD,电容C42另一端、电容C41另一端、红外信号接收管IR1第2脚都接地；红外发送电路包括红外信号发射管IR2，工作电压VDD与PNP三极管Q2的发射极连接，PNP三极管Q2的集电极与电阻R79、R78分别连接，电阻R79、R78之间的节点与红外信号发射管IR2正极连接，红外信号发射管IR2负极接地，PNP三极管Q2基极、电阻R80依次连接。

9.根据权利要求7所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述通信电路还包括RS485通讯电路和/或载波通信接口电路，所述RS485通讯电路包括光耦OPT1、光耦OPT2、RS485芯片U4,信号接收端RX485与电阻R89一端、光耦OPT1内的三极管集电极分别连接，电阻R89另一端接工作电源VDD，光耦OPT1内的三极管发射极接模拟地；光耦OPT1内的发光二级管正极与电阻R90一端连接，电阻R90接电源V485，光耦OPT1内的发光二级管负极与RS485芯片U4第1引脚连接；信号发送端TX485与电阻R17一端、光耦OPT2内的发光二级管负极分别连接，光耦OPT2内的发光二级管正极接工作电源VDD，光耦OPT2内的光敏三极管集电极接电源V485，光耦OPT2内的光敏三极管发射极与RS485芯片U4第2脚、3脚、电阻R4一端连接，RS485芯片U4第4脚与电阻R91一端连接，电阻R4另一端、电阻R91另一端接***电源地；RS485芯片U4的第8脚、第5脚分别接电源V485、***电源地，RS485芯片U4第6脚、7脚分别与RS485信号插座或者引脚接口485B、485A连接；RS485芯片U4第8脚、6脚之间连接一电阻R92，RS485芯片U4第7脚、5脚之间连接一个电阻R93；瞬变二极管TVS1和热敏电阻RT2组成，RS485芯片U4第6脚、7脚之间连接一瞬变二极管TVS1，所述RS485芯片U4第6脚与信号插座或者引脚接口485A之间连接一热敏电阻RT2。

10.根据权利要求1所述的单相费控智能电能表，其特征在于，所述信号传输电路包括电能测试脉冲信号传输电路、多功能信号传输电路、RS485信号传输电路，所述电能测试脉冲信号传输电路、多功能信号传输电路、RS485信号传输电路分别与MCU数据处理器连接。