如何優(yōu)化智能電網(wǎng)電力連接功能

　　驅動(dòng)器配置詳細信息

　　雙穩態(tài)、雙線(xiàn)圈閂鎖繼電器是最常見(jiàn)的配置。某些版本在開(kāi)啟位置包括內置彈簧和其它機械輔助設備，用于實(shí)現低功率運行。

　　典型的負載連接功能通過(guò)一個(gè)雙穩態(tài)接觸器實(shí)現，通過(guò)兩個(gè)或更多極點(diǎn)實(shí)現斷連。接觸器通常纏繞有兩個(gè)繞組，一個(gè)用于關(guān)閉接觸器，另一個(gè)用于打開(kāi)接觸器。使用永磁材料或機械閂鎖，確保接觸器在不開(kāi)關(guān)時(shí)就位。

　　為便于機械運動(dòng)，繼電器線(xiàn)圈需要通電一定的時(shí)間。一旦接觸器更換了位置，繼電器繞組中的電壓應該移除。圖例顯示一個(gè)簡(jiǎn)易的典型電路圖，包括波形實(shí)例。

　　繼電器驅動(dòng)電路要求

　　
圖1： 簡(jiǎn)易繼電器驅動(dòng)電路

　　如圖所示，雙線(xiàn)圈繼電器連接至兩個(gè)繼電器繞組中點(diǎn)的電源電壓軌。每個(gè)繞組由連接至繼電器線(xiàn)圈的開(kāi)關(guān)進(jìn)行通電。兩個(gè)開(kāi)關(guān)不能總是處于開(kāi)啟狀態(tài)，否則會(huì )從電源電壓軌上取得過(guò)多電流，導致異常運行并會(huì )損壞繼電器。 另外，為了適應繼電器接觸器在其固定位置（開(kāi)/關(guān)位置）之間移動(dòng)所需的相對較長(cháng)時(shí)間，脈沖須比繼電器規格中規定的最小間隔長(cháng)。為了防止繼電器繞組電勢飽和并避免線(xiàn)圈和驅動(dòng)電子器件過(guò)熱，還需要限制驅動(dòng)脈沖的最大長(cháng)度。 控制信號還應兼容于支持 CMOS 和 TTL 輸入電平的最新一代微處理器。

　　繼電器規格還定義了接觸器可靠運行所需的最大和最小工作電壓。接觸器的電壓要求視應用而定，應用受電表要求權衡驅動(dòng)。 較低的電壓多用于成本較低、功率較低的應用，這些應用的電表和繼電器都比較小。較高的電壓多用于需要較大電流的場(chǎng)合，其中較大的接觸器需要更多的電力來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。 因此，驅動(dòng)電流應監控繼電器偏壓，確保足夠的電平。 驅動(dòng)電路還需要一個(gè)欠壓鎖定功能，便于在電路初始化過(guò)程中實(shí)現平滑啟動(dòng)。

　　首選集成解決方案提供控制信號的輸入資格認證、防止兩個(gè)繼電器線(xiàn)圈同時(shí)啟動(dòng)、限制最大驅動(dòng)脈沖間隔，并提供其他功能如偏壓監控、驅動(dòng)器使能輸入和驅動(dòng)器熱保護。 理想的電路能夠最大限度地減少組件數量和電路板空間，同時(shí)在驅動(dòng)繼電器線(xiàn)圈時(shí)能夠提高系統可靠性和電路的抗噪聲能力。

　　電表電力系統和連接/斷連功能的實(shí)現

　　圖例顯示典型電表系統的框圖。 繼電器驅動(dòng)電壓是所用特定繼電器的一個(gè)函數。 通常而言，開(kāi)關(guān)電流越大的繼電器（接觸器越大），所需的電壓就越高，以便傳輸足夠的電能實(shí)現足夠快的開(kāi)關(guān)過(guò)程，從而最大限度地減少因開(kāi)關(guān)過(guò)程中的電弧產(chǎn)生的接觸損耗。高電壓電源通常由電容提供，用來(lái)在應用開(kāi)關(guān)過(guò)程中（尤其是損失電力后出現的開(kāi)關(guān)）提供最大電力。電容須有一定的尺寸，以提供成功進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作所需的能量。電容充電電源可限流，通過(guò)延長(cháng)開(kāi)關(guān)電壓達到滿(mǎn)負荷的時(shí)間來(lái)降低電源成本。斷連開(kāi)關(guān)在電表中不常出現。典型的開(kāi)關(guān)設備，如壓縮機，在長(cháng)時(shí)間的運行中需要極少的關(guān)閉時(shí)間。較長(cháng)的再充電時(shí)間能夠降低電源成本和應力，而且不會(huì )影響性能。

　　
圖2： 典型電表系統的框圖

　　通信、控制和測量功能通常通過(guò)低電壓（3 至 5 伏）電路（如微控制器和通信電路）實(shí)現。各種各樣的通信技術(shù)聚焦于特定的市場(chǎng)需求和地理限制。大多數應用具有突發(fā)配置，其中功耗的順序為 5 W 傳輸 100 毫秒，然后在下一次傳輸前有一秒（或更多）的延時(shí)。另外，損失電力后（上報電力損耗時(shí)的網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)）的傳輸最好確保距離上次傳輸的時(shí)間間隔高達 10 分鐘。如果包含一個(gè) DC-DC 級實(shí)現高壓電容的有效低壓轉換，上述實(shí)現斷連功能的維持電容同樣適用于通信電路。 如果大小合適，維持電容現在可以同時(shí)實(shí)現傳輸和斷連功能。

　　對于限流