隨著家用電器在居民日常生活中的普及，在給人們帶來(lái)便利的同時(shí)，其安全性也日益引起人們的重視。普通插座通常有一定的額定電流和額定功率，長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率工作插座線材容易烤焦變黃，甚至造成線路短路引起火災(zāi)。普通消費(fèi)者一般不會(huì)關(guān)心插座上接了多少大功率用電器，有沒(méi)有超出額定功率，根本沒(méi)有意識(shí)到這樣的危險(xiǎn)性，形成較大的安全隱患。

　　隨著居民生活水平的提高，越來(lái)越多的家用電器進(jìn)入千家萬(wàn)戶，居民用電量節(jié)節(jié)攀升，但各種家用電器的耗電量到底是多少呢，為什么會(huì)用這么多電，是不是有些電器出現(xiàn)故障了，一般家庭缺少簡(jiǎn)單有效的監(jiān)測(cè)用電器工作情況的工具，不能做到明白用電、安全用電和節(jié)約用電。

　　因此就產(chǎn)生了計(jì)量插座的需求，插座本身帶有功率、電量顯示等功能，讓人們可以清楚知道負(fù)載情況，并統(tǒng)計(jì)電器的用電量。

　　計(jì)量插座方案介紹

　　計(jì)量插座實(shí)際就是電表+電壓表+電流表的一個(gè)集合體，實(shí)現(xiàn)方式可以采用分離器件，也可也使用SOC，因?yàn)镾OC具有成本和可靠性的優(yōu)勢(shì)，代表以后的技術(shù)發(fā)展方向。下面介紹采用SOC芯片SD3003的方案。

　　如圖1和2所示，電源部分采用經(jīng)典的阻容降壓電路；電壓采用電阻分壓采樣；電流是采用錳銅采樣；顯示可以選擇LCD或者LED，時(shí)鐘采用32.768KHZ時(shí)鐘，內(nèi)部有PLL進(jìn)行倍頻，也可以采用外部的高頻時(shí)鐘；需要外接EEPROM進(jìn)行電量、校正系數(shù)等的存儲(chǔ)。

　　芯片自帶兩路Σ-Δ型ADC，對(duì)交流電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采集，并進(jìn)行低通和高通濾波，計(jì)算出電壓有效值，電流有效值；電壓和電流相乘并經(jīng)過(guò)濾波處理得到功率信號(hào)和電量脈沖信號(hào)；芯片內(nèi)部帶有計(jì)數(shù)器對(duì)電量脈沖信號(hào)進(jìn)行累加計(jì)數(shù)，從而得到總電量；另外芯片內(nèi)部自帶RTC電路，可以自己記錄24小時(shí)的時(shí)間，并可以用來(lái)分析用電高峰。

　　本方案校表過(guò)程比較簡(jiǎn)單，只要加上額定電壓，電流信號(hào)后，按校表按鍵就自動(dòng)完成功率、電壓、電流的校正。如圖2所示，該方案沒(méi)有采取任何特殊的保護(hù)措施，可以*4KV以上的群脈沖試驗(yàn)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。

　　圖1：計(jì)量插座應(yīng)用圖。

　　圖2：計(jì)量插座PCB圖。

　　SD3003的功能特點(diǎn)

　　SD3003是LCD/LED顯示的電能計(jì)量的SOC解決方案，可以極大的降低計(jì)量插座等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，降低成本

　　· 高電能計(jì)量，計(jì)量滿足電表使用要求；

　　· 提供電壓有效值和電流有效值；

　　· 可以計(jì)算有功功率、功率因數(shù)；

　　· 可以計(jì)算交流電頻率；

　　· 提供高頻校驗(yàn)脈沖輸出，用于校表；

　　· 可以對(duì)電量進(jìn)行累計(jì)計(jì)算；

　　· 15×4的LCD驅(qū)動(dòng)電路，可切換為I/O，支持LED驅(qū)動(dòng)；

　　· 帶RTC，可以提供24小時(shí)的時(shí)間顯示；

　　· 帶UART和I2C接口；

　　· 程序存儲(chǔ)器為2K*16 OTP，可以在線燒錄；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器128BYTES；

　　結(jié)束語(yǔ)

　　計(jì)量插座的推廣，讓人們明明白白用電，正確選擇省電的用電設(shè)備，養(yǎng)成良好的用電習(xí)慣，真正做到低碳社會(huì)從身邊做起，從細(xì)節(jié)做起。